Etikettarkiv: haltning

Stabilis 14689 – balans i bur, del 3

Publicerad den av
1

I denna sista del beskriver jag reparationen och de fel som jag blev tvungen att åtgärda.
Det första jag konstaterade var att det var något konstigt med balansen, det såg ut som att en tapp var avbruten. Konstruktionen tillät inte att enkelt lyfta ur balansen för att konstatera att så var fallet. Jag blev tvungen att plocka isär hela urverket för att se vad som var fel med balansaxeln och lära mig mer om hur verket var konstruerat. När allt var isär kunde jag se att balansaxeln var alldeles för kort. Någon hade slarvigt tillverkat en axel där speciellt den undre axeltappen var som en vevaxel, alla ytor var randiga och nitningen var hög och konstig. Jag måste svarva en ny balansaxel.
I ett ”vanligt” fickur kan man ta bort motstenarna och enkelt mäta hur lång balansaxeln skall vara. Här var den undre motstenen fast monterad i verkbottnen så det gick inte att mäta. Jag fick chansa lite på längden och öka på måtten något med den gamla axeln som förebild. Det undre hålet satt väldigt hårt och trögt, fick slipa till formen för att det skulle gå lätt att få bort. Det övre stenhålet var spräckt. När hålen var åtgärdade kunde jag anpassa balansaxelns mått tills den passade.
En del delar var rostiga, jag brukar vara försiktig när jag tar bort rost. Jag vill inte ändra på några ytor om jag inte måste. Därför brukar jag använda olika mejselformade verktyg i mässing eller nysilver för att ta bort löst sittande rost. På funktionsytor brukar jag använda ”snälla” slip- och polermedel.

Nu ska verket sättas ihop. Lägg märke till den märkliga ordningen att sätta ihop verket!
1. Hake och klove.
2. Gånghjul, sekundhjul och mellanhjul.
3. Balansen sätts i bryggan som därefter sätts i verket.
4. Centrumhjulet och fjäderhuset.
5. Resterande bryggor och klove.

I den moderna Leroyen som jag visade i förra inlägget har man tänkt igenom konstruktionen mer och gjort förbättringar så att det är lättare att arbeta med balansen.

Denna reparation var spännande och intressant, att få en inblick i den tekniska utvecklingen av problemet med att enkelt justera haltningen. Konstruktionen med den justerbara haltningen användes i några olika fickur med Stabilisverk samt i ett fåtal kronometrar från Longines. En spännande tanke är att undra varför Brun valde denna konstruktion framför den andra – som han också uppfann – den vi idag känner i alla moderna klockor. Skänker en tacksam tanke till Brun varje gång jag enkelt justerar haltningen med hans geniala uppfinning. Han fick själv aldrig uppleva det totala genomslag som hans konstruktion mycket senare fick.
Jag tänker på dagens konstruktion av haltningsmekanismen – det krävs en del efterforskningar för att se om det kan finnas kopplingar till Brun själv eller de företag som han var involverad i, till exempel Depollier eller Jurassienne. Har hittat liknande konstruktioner bland patent, till exempel gjorde en man som hette Richard Lange från Glashütte flera konstruktioner som liknade Bruns. Vem vet, jag kanske återkommer i frågan.

Stabilis 14689 – balans i bur, del 2

Publicerad den av
Svara

När jag öppnat båda boettlocken överraskades jag av ett vackert dekorerat urverk försett med en märklig konstruktion där en balansklove normalt brukar sitta.  Min första tanke var – en tourbillon – men jag upptäckte snart att den hjulliknande konstruktionen var fastskruvad i verkbottnen.  Jag tänkte förklara lite mer ingående några av de mer ovanliga finesser detta urverk har.

Balansbrygga
Jag börjar med buren eller den roterbara balansbryggan som Brun själv benämner den. Den hjulformade bryggan passar perfekt i en ursvarvning i verkbottnen, för att hålla fast bryggan är två skruvar placerade motstående. I ett D-format hål passar spiralens ytterfäste in. Om man lossar något på skruvarna kan bryggan roteras så att haltningen kan ställas in. Haltning mäts i millisekund (ms), en perfekt inställd haltning är 0 ms och man försöker få den i alla fall mindre än 1 ms. En modern testmaskin visar haltningen

direkt i ms, men även via det klassiska strecket på pappersremsan eller displayen kan man se haltningen. Testmaskinen visar två streck om klockan haltar, avståndet mellan strecken visar hur mycket klockan haltar. Är haltningen stor kan balansens amplitud eller svängning påverkas negativt, man vill alltid ha så liten haltning som möjligt. Testapparaten jämför den tid det tar mellan tick – en tänkt mittlinje – till tack och omvänt.

I Bruns patentansökan från 1904 skriver Brun att hans uppfinning ska göra det enkelt att justera positionen för ytterfästet – spiralstolpen. Andra fördelar var skydd för själva balansen, skydd för spiralen samt att man enkelt kunde inspektera spiral och gångparti. Han skriver även att konstruktionen i fig. 1 och 2 var den att föredra framför den som illustreras i fig. 3 och 4. Konstruktionen som Brun inte föredrog är i stora delar den som började användas mer allmänt på 50-talet och som nu är dominerande i dagens urverk.

Nackdelarna med den roterbara balansbryggan tycker jag överväger fördelarna. Man är van att snabbt kunna justera balans- och gångparti när urverket är ihopsatt genom att bara ta bort balanskloven. Här måste man ta bort centrumhjul och -brygga, samt ta bort kloven för gånghjulet för att få lös balansen. Även själva ordningen när sätter ihop verket kändes konstig. När haltningen var korrekt inställd enligt min testapparat och bryggskruvarna drogs åt flyttades kloven så att balansen kom åter i haltning. Att ställa in haltningen med mindre än 1 ms fel var mycket svårt.
Det moderna företaget Leroy har använt Bruns balansbrygga i kaliber L200 från 2015.


Balans
Detta urverk är utrustat med Guillaumebalans. Vid en första anblick ser den ut som en vanlig kompensationsbalans, man får titta efter extra noga. Balansen är

uppskuren en bit ut räknat från skänkeln – i detta fall en ”skruvbredd”. Men det som är det viktigaste, som man inte kan se med vanliga metoder är den speciella stållegeringen som ståldelen av balansen består av – den speciella Aniballegeringen som Guillaume uppfann. En kompensationsbalans kompenserar för temperatur-förändringar. Den är tillverkad av bimetall – stål och mässing. Stål och mässing har olika temperatur-koefficienter. I värme expanderar stål mindre än mässing, det gör att den fria änden av balansen rör sig inåt, balansens verksamma diameter minskar vilket gör att klockan fortar, detta kompenserar för den minskade elasticiteten i spiralen vid en värmeökning. En vanlig, rätt justerad kompensationsbalans kompenserar för värmeskillnader på ett mycket effektivt sätt. Men en Guillaumebalans gör det i det närmaste helt perfekt! Den kompenserar nämligen även för det så kallade sekundära felet. Att kunna kompensera för det sekundära felet är nyckeln till att få en kronometer att gå exakt. Vad är då det sekundära felet?
När man testar en kronometers gång gör man det i kyla, rums-temperatur och värme, det brukar vara vid +4C, +20C och +35C. En vanlig kompensationsbalans kompenserar inte linjärt, det blir en topp någonstans. Då måste man ha någon form av hjälpkompensation som tar bort den toppen = det sekundära felet. Innan Guillaume kom på aniballegeringen (anibal är en förkortning av Acier au NIckel pour BALanciers) gjordes många snillrika konstruktioner av balanser, där den svenske urmakaren Victor Kullberg särskilt utmärkte sig.

Guillaume fick 1920 års nobelpris i fysik för sin forskning om legeringar mellan nickel och stål. Han upptäckte bland annat den märkliga legeringen invar som fått stor betydelse inom urmakeriet för den speciella egenskapen att den har ytterst liten värmeutvidgning.
För att en balans ska få kallas Guillaumebalans krävs kombinationen av en bimetallbalans med mässing och den speciella stållegeringen anibal tillsammans med en stålspiral. Så en Guillaumebalans är ett system som består av både spiral och balans tillsammans.

Uppdrag och visarställning
Edward Staehli beskriver systemet så här: genom en utåtgående rörelse av kronan påverka muffhjulet till en inåtgående rörelse som tillåter ingrepp med visarställhjulen. Genom en inåtgående rörelse av kronan till sin normala position tillåter ingrepp med uppdragshjulen.
Han skriver även: att i boettens pendant är en ställhylsa monterad som vanligt i denna typ av klockor.
På engelska brukar detta system kallas ”negative set eller American”. På svenska kanske negativ visarställning.

Delar i uppdraget

Del av mekanismen på tavelsidan

Del av mekanismen på verksidan

Källor:
The Theory of Horology, 1999.
Reymondin et al.
Lärobok i urmakeri, Sandström, 1983.
https://patents.google.com/patent/US824466A/en?oq=j+brun+824466
https://uhrforum.de/threads/only-watch-2015-leroy-chronometre-observatoire.223087/
https://patents.google.com/patent/US833489A/en?oq=staehli+833489

Stabilis 14689 – balans i bur, del 1

Publicerad den av
Svara

I två inlägg kommer jag att delvis publicera två artiklar som finns i TID-SKRIFT 2022. Det är en publikation som varje år sedan 2009 ges ut av De Gamla Urens Vänner i Sverige. Du hittar flera gamla nummer här. För att få TID-SKRIFT behöver du vara medlem i De Gamla Urens Vänner.
Jag kommer att i min del berätta lite mer om själva reparationen och fler detaljer om själva urverket än vad som fick plats i artikeln.
När jag öppnat båda boettlocken överraskades jag av ett vackert dekorerat urverk försett med en märklig konstruktion där en balansklove normalt brukar sitta.  Min första tanke var – en tourbillon – men jag upptäckte snart att den hjulliknande konstruktionen var fastskruvad i verkbottnen.  Jag tänkte förklara lite mer ingående några av de mer ovanliga finesser detta urverk har i del 2.

Men först ska Eric Leskinen berätta om detta intressanta ur.

Chatelain Leal (Stabilis) observatoriekronometer 14689 har Guillaumebalans,
Joseph Bruns roterande bur och Edward Staehlis uppdrags- och visarställmekanism med hylsa. Det erhöll ett Kew A-certifikat med 67,4 poäng av 100 möjliga år 1912. Reglör var troligen Léon Perrenoud.

Observatoriecertifiering av ur var dels en viktig kvalitetsgaranti, dels viktigt i marknadsföring.  Kew A-certifieringen på Kew-Teddington i Storbritannien var en av de högst ansedda, även bland schweiziska urtillverkare. Uren testades under 44 dagar uppdelat på 8 perioder på 5 dagar vardera och med mycket strikta maximalt tillåtna gränsvärden. Perioderna användes för att testa urverken i olika positioner och i olika temperaturer. De testade uren gavs poäng baserat på hur enhetlig gången var från dag till dag, samt mellan olika positioner och temperaturer. Inget ur uppnådde någonsin 100 poäng, vilket motsvarade en felfri gång, och ur på under 50 poäng uppnådde inte de tillåtna gränsvärdena. Värt att betona är att det alltså krävdes specialjusterade ur av hög kvalitet för att erhålla Kew A-certifiering.

Kew A-resultat av Chatelain & Leal (Stabilis) 14689

Kew A-testning varade i totalt 44 dagar över 8 perioder på 5 dagar vardera. 4 av perioderna (IV, V, VI och VII) föregicks av en vilodag. De testade uren erhöll poäng baserat på hur enhetlig gången var från dag till dag, samt mellan olika positioner och temperaturer.

Sammanfattning av Stabilis 14689s resultat i perioderna 1 till 8:
Mean daily rate (seconds):
Pendant up: -1,3
Pendant right: +1,9
Pendant left: +1,5
Dial up: -3,0
Dial down: +1,6

(a) Mean Variation of Rate (seconds): 0,76
(b) Mean Variation of Rate with change of Position (seconds): 1,85
(c) Mean Change for 1 degree Fahrenheit (seconds): 0,150
Extremes of daily Rate (seconds): 9,15

Beräkning av antalet poäng (marks):
Poäng erhållna för:
Variation: 24,8 (Maximalt 40)
Position: 32,6 (Maximalt 40)
Temperature: 10,0 (Maximalt 20)
Totalt: 67,4 (Maximalt 100)

50 poäng krävdes i praktiken för ett Kew A-certifikat. Ur med testvärden under 50 poäng uppnådde inte de tillåtna gränsvärdena.

Beräkning av poäng för Variation
40 – (a/2*40)
a = Mean Variation of Rate
40 – (0,76/2*40) = 24,8
Beräkning av poäng för Position
40 – (4*b)
b = Mean Variation of Rate with change of Position
40 – (4*1,85) = 32,6

Beräkning av poäng för Temperature
20 – ((c/0,3) x 20)
c = Mean Change for 1 degree Fahrenheit
20 – (0,150/0,3) x 20) = 10

Totala antalet poäng: 24,8 + 32,6 + 10 = 67,4

https://en.wikipedia.org/wiki/King%27s_Observatory#/media/File:The_King's_Observatory_in_winter.jpg:~:text=By%20AndyScott%20%2D%20Own%20work%2C%20CC%20BY%2DSA%204.0%2C%20https%3A//commons.wikimedia.org/w/index.php%3Fcurid%3D115554715

Kew eller The King’s Observatory

Joseph Brun och Stabilis
Joseph Brun var en schweizisk urmakare, reglör, uppfinnare och urverksdesigner från La Chaux-de-Fonds som tyvärr fallit i glömska. Med sina uppfinningar, exempelvis en lösning för att enkelt justera ett urverks haltning eller en tidig typ av stötsäkring för armbandsur, var han på många sätt före sin tid.

Efter mer eller mindre lyckade samarbeten med två andra urmakare under sent 1800-tal, först Antoine Inauen och senare Numa Perrenoud, så blev Joseph Brun år 1900 ensam chef för den urverksamhet och fabrik på adressen Rue de Puits 15 som han själv varit med och grundat. Joseph Brun var förmodligen en så kallad etablisseur, alltså någon som färdigställde och sålde klockor baserade på inköpta råverk och urkomponenter. Året därefter började Joseph att marknadsföra varumärket ”Observatus Stabilis” och erbjöd då precisionsur som justerats i alla lägen och temperaturer, med eller utan gångcertifikat, till förmånliga priser. Företagets ur såldes bland annat i USA, där han drev ett säljföretag, Staehli & Brun, tillsammans med en amerikan, Edward ”Ed” Staehli.
Joseph Brun kom under tidigt 1900-tal att patentera den uppfinning som också har kommit att förknippas med honom, nämligen Joseph Bruns roterande bur. Uppfinningen är en stålbur som balanshjulet och spiralfästet fästs i och som då agerar balansklove.

Buren, och alltså också spiralfästet, kan roteras för att på så vis korrigera haltningen. Utseendet på buren gör att den idag ofta misstas för en tourbillon. I någon mening kan kanske lösningen sägas vara föregångaren till moderna urverks rörliga spiralfästen. Den patenterade stålburen består också av en speciell ruckningsanordning / patentruckning.
Det schweiziska patentet för buren, CH27416, registrerades 1903-08-28 och det amerikanska patentet, US824466A, 1906-06-26. I resultat-listorna från kronometertävlingarna på observatoriet i Neuchâtel, där Stabilis-ur ibland deltog, användes bland annat benämningarna ”balancier Stabilis”, ”cage circulaire mobile” och ”cage circulaire pour Balancier” för att beskriva lösningen.

Joseph Bruns amerikanske affärs-partner Edward Staehli var också en uppfinnare i sin egen rätt och fick 1906 ett amerikanskt patent, US833489A, för en uppdrags- och visarställ-mekanism med hylsa.

Året därefter mönsterskyddade Joseph Brun också uppdrags- och visarställmekanismen i Schweiz, mönsterskydd nummer 14222. På engelska kallas lösningar där kronan och uppdragsaxeln är del av boetten, som i fallet med detta patent, för ”Negative setting”. Negative setting-urverk gav kunden möjlighet att själv välja urverk och boett efter eget tycke och smak hos urförsäljaren.

Joseph Brun må vara mest känd för sin roterande bur, men han designade också ett flertal urverk som han sedermera också mönsterskyddade. För företagets precisionsur och kronometrar med den roterande buren, såsom ur nummer 14689, användes främst modellerna i mönsterskydd 11839 från 1905. Om råverken som användes för urverken faktiskt också tillverkades av Joseph Bruns fabrik är svårt att svara på och det har tyvärr ej framgått av mina efterforskningar. Det var dock inte ovanligt för mindre företag att låta råverksspecialister tillverka råverk baserade på deras designer.

År 1908 grundades aktiebolaget ”Fabrique d’horlogerie Stabilis” i
La Chaux-de-Fonds, med syfte att förvärva och driva urfabriken som grundades av Joseph Brun i La Chaux-de-Fonds. Namnet på fabriken, Stabilis, var troligen inspirerat Joseph Bruns varumärke ”Observatus Stabilis”.

Aktiebolaget företräddes under bolagets första två år av styrelse-ledamöterna Paul-Zélim Perrenoud och Charles-Adolphe Perrenoud. Under fabrikens nya ledarskap fortsatte företagets fokus på tillverkning av precisionsur. Exempelvis deltog Stabilis-ur i kronometertävlingarna på observatoriet i Neuchâtel 1912, 1913 och 1920. Företaget Jules Bloch & frère, Fabrique Diamant i La Chaux-de-Fonds använde också Stabilis-urverk med den roterande buren i kronometertävlingarna på observatoriet i Neuchâtel mellan 1911–1913. Reglör för majoriteten av uren, både från Stabilis själva och från Fabrique Diamant, var Léon Perrenoud.

Tillsammans med flertalet släktingar och affärspartners öppnade Zélim och Charles Perrenoud också ett säljföretag, Chatelain Leal & Cie, med säte i London någon gång runt 1910 för att sälja Stabilis-ur utomlands. Namnet på säljbolaget kom från två av medgrundarna, Charles Gaston Chatelain från Storbritannien och Andre Leal från Frankrike. Bolagets huvudsakliga marknader var de engelskspråkiga länderna USA, Kanada och Storbritannien.

Vid det här laget var sannolikt Staehli & Brun nedlagt i USA och värt att nämna är att Stabilis-ur också såldes av Thomas Russel & Son i Storbritannien. Detta innebar att en intressant situation uppstod vid observatorietävlingarna i Kew-Teddington vissa år, där Stabilis-ur inlämnade av både Chatelain Leal & Cie och Thomas Russel & Son kom att tävla mot varandra.
Chatelain Leal & Cie använde ofta varumärket ”Dreadnought” på sina produkter och förpackningar. Varumärket innefattade utöver namnet också ett så kallat merlion, som bäst kan beskrivas som ett lejon med fiskkropp. För Stabilis-ur som såldes i Storbritannien tycks i huvudsak också boetter tillverkade där ha använts. Många av uren, exempelvis nummer 14689, hade boetter tillverkade av Dennison Watch Case Company Limited. Dennison kunde alltså leverera boetter med stöd för Staehlis uppdrags- och visarställmekanism.

År 1915 grundades aktie-bolaget, ”Record-Dreadnought Watch Co., S. A”, där Paul-Zélim och Charles Perrenoud var två av totalt sju ledamöter i styrelsen. Bolaget var verksamt inom tillverkning och handel av ur och hade sitt säte i La Chaux-de-Fonds och Tramelan-Dessus med säljkontor i London. Bildandet av aktiebolaget Record-Dreadnought Watch Co. innebar att bolagen Fabrique d’horlogerie Stabilis Société Anonyme (Z. Perrenoud & Cie, Fabrique Stabilis), Record Watch Co. och Chatelain Leal & Cie gick ihop. Det förklarar också varför det nya bolaget hade kontor både i La-Chaux-de-Fonds och i Tramelan-Dessus samt ett säljkontor i London.
Det nya bolaget, Record Dreadnought Watch Co., kanske bäst kunde beskrivas som ett holdingbolag där de individuella företagens respektive verksamheter i någon mening alltså fortsatte som tidigare. Värt att nämna är också att ägarskapet för varumärken och urverksdesigner som tidigare ägdes av företagen som gick samman istället togs över av det nybildade Record-Dreadnought Watch Co.
Någon gång efter detta tycks Joseph Brun ha öppnat en ny urfabrik, ”Fabrique d’ Horlogerie Jos. Brun” på adressen Rue de Crêt i La Chaux-de-Fonds. Fabriken samarbetade med företaget ”Manufacture Jurassienne de Machines S.A” och var troligen inriktad på tillverkning av armbandsurverk och komponenter för sådana. 1918 fick exempelvis Joseph ett mönsterskydd, 29853, för armbandsurverk. Någon gång 1920–1921 försattes Joseph Brun i personlig konkurs och de fastigheter han ägde på Rue du Crêt 5–7, exempelvis hans fabrik, erbjöds då till försäljning. Troligt var att Manufacture Jurassienne de Machines, senare namngivet Manufacture Jurassienne S. A, köpte Joseph Bruns tidigare fastigheter runt för att kunna fortsätta urverksamheten. Kanske fortsatte Joseph Brun sin karriär som anställd på detta företag.
Efter sin konkurs samarbetade Joseph Brun med amerikanen Edward Rush Duer från Mount Kisco utanför New York. Tillsammans patenterade de vad som troligen var den första stöt-säkringsanordningen för armbandsur.  Det amerikanska patentet för uppfinningen, US1418427A, beviljades 1922-06-06 och det schweiziska patentet, 99986, beviljades 1922-01-06. Patentet bar många likheter med dagens motsvarigheter.

Det amerikanska aktiebolaget Depollier Watch Company grundades år 1922 med syfte att tillverka och sälja ur baserade på urverk med den patenterade stötsäkringen. Kort efter bolagets grundande, och efter att patentet beviljats, erhöll följaktligen Depollier Watch Company ensamrätten till att tillverka urverk baserade på patentet. För sina ur använde Depollier först urverk tillverkade av Jurassia W. Co., det engelska namnet för Manufacture Jurassienne S. A, och som 1918 hade mönsterskyddats av Joseph Brun. Intressant är att Manufacture Jurassienne 1923 sökte ett nytt mönsterskydd för ett av urverken som Joseph Brun mönsterskyddat 1918. Om Manufacture Jurassienne köpte och tog över fastigheterna så innefattade affären troligen även rättigheterna till hans urverksdesigner och uppfinningar.

Mer om urverket i del 2.