Zahnradpolieren Teil 2

 

Eine kleine Auffrischung für den Fall, dass Sie Teil 1 vergessen haben: Die technische Hürde, die Zähne der von uns hergestellten Zahnräder zu polieren, scheint unüberwindbar. Niemand ist da, um zu helfen, unsere Angstrufe stoßen auf taube Schweizer Ohren, die Dunkelheit naht, als wir erkennen, dass unser NH3-Projekt nicht vorankommen kann, allein in der Leere des Uhrmacher-Fegefeuers warten wir.... Hier kommt James, unser neuer Werkzeugmacher, ins Spiel. Ein Ritter im Glanz... Technische Overalls kommen uns zu Hilfe. Ein Mikrometer in der einen Hand, eine Schutzbrille in der anderen, er steht lächelnd vor der Fräsmaschine - als ob sich nicht der drohende Untergang eines gescheiterten Projekts abzeichnet. Ich erkläre die Situation. "James, wir können die Zähne dieser Ausrüstung nicht polieren, wir können es nicht manuell tun, wir können keine Maschine kaufen, die uns hilft, und ich weiß nicht, wen ich um Hilfe bitten soll!" Das ist mehr oder weniger so viel, wie ich gesagt habe. Eine Woche Recherche: Fotos von antiken Maschinen im Internet betrachten, Bild für Bild durch Videotouren durch Schweizer Werkstätten scrollen, Blogs und Bücher und horologische Bibeln durchblättern. Sogar der große Daniels schweigt bemerkenswert über diese dunkle Kunst (lesen Sie, er behielt das Geheimnis für sich). James taucht mit einem Konzept, einer Idee auf. "Lasst uns diese Maschine selbst bauen!" Ich wollte schon immer, dass NHW dies tut - Maschinen für individuelle, spezialisierte Aufgaben baut, die den Prozess der Herstellung eines Teils erleichtern würden. Alle berühmten Ateliers, von Pratt bis Breguet, waren mit kleinen Desktop-Maschinen übersät, die ihren Benutzern halfen, eine Aufgabe und nur eine Aufgabe auszuführen, aber in Perfektion. Einige Maschinen würden nur genaue Löcher bohren, andere würden ein Schneckenmuster auf einem Laufdeckel erzeugen, andere würden die Oberfläche eines Ritzels zu einem Spiegel polieren. In unserem Fall schlug James eine moderne Version einer Maschine aus den 1940er Jahren vor, die als Prata Type 11 bezeichnet wird. Diese Maschine würde das Polieren der Zähne mit der alten Methode einer gespaltenen Holzscheibe übernehmen, die das Zahnrad automatisch indiziert, während die Flanken mit einer feinen Schleifpaste poliert werden. Ich fühlte mich erleichtert! Einen Weg nach vorne zu haben, bedeutete, dass wir Fortschritte machen und nicht nur diesen spezifischen Satz von Teilen, die Ratsche und das Kronenrad für den NH3, sondern auch alle gehärteten Stahlgetriebe für Futures-Uhren herstellen konnten. Aber der Weg wäre nicht einfach.... In der Tat würde es nur noch schwieriger werden. Bleiben Sie dran für Teil 3. Ulk

Zahnradpolieren - Die letzte Grenze, Teil 1

Von Josh Hacko

Mit dem NH3-Projekt und allen zukünftigen Uhrenentwicklungen gibt es einige Unbekannte, die mich nachts wach halten. Dinge, die mich beunruhigen und die scheinbar unerreichbar sind. Aber die Nacht ist vor der Morgendämmerung am dunkelsten, und im Nachhinein kann ich routinemäßig sagen, dass ich mir zu viele Sorgen gemacht habe. Nicht der Fall beim Polieren. Die Herstellung von Zahnrädern zu den besten Zeiten ist ein äußerst komplexer Prozess mit mehreren Variablen und großem Aufwand. Die ganze Komplexität und die Kosten werden durch die Anforderungen an die "Form" der Zähne getrieben. Sie müssen genau bearbeitet werden, um innerhalb der strengen mathematischen Grenzen des theoretischen Zahneingriffs zu entsprechen. Zu viel Spielraum, und die Zahnräder haben zu viel Gegenspiel und verlieren an Effizienz. Zu wenig Abstand zwischen dem Getriebepaar, und es wird zu übermäßigem Verschleiß, einem Effizienzverlust und im schlimmsten Fall überhaupt keine Kraftübertragung geben (lesen Sie - es funktioniert nicht)! Die Uhrmacherei hat noch höhere Anforderungen an dieses bereits komplexe Verfahren. Die Konzentrizität der Zähne zum Rotationszentrum, die Form des Epizykloidenprofils, die Verjüngung und der Helixwinkel der Form, während sie axial voranschreitet - all diese Dinge müssen gemessen und innerhalb einer sehr genauen Toleranz gehalten werden. Der Prozess bis zu diesem Zeitpunkt für diese NH3-Ratschenräder war wie folgt: Design, Materialauswahl, Material- und Werkzeugbeschaffung, Vorrichtungsdesign und -herstellung, Verzahnungsrohlingserzeugung, Inspektion, Läppen, Inspektion, Verzahnung, Inspektion, Härten, Anlassen, Inspektion, Läppen ... und jetzt - Zahnradpolieren.

Eine der wichtigsten Anforderungen in der Liste der Anforderungen, die die Uhrmacherei an ihre Zahnräder stellt, ist die geringe Reibung. Dies bedeutet in der Praxis, dass die Zähne des Zahnrads auf ein unglaublich hohes Niveau poliert werden müssen, um die Reibung während des Betriebs zu reduzieren. Dies ist sehr viel "Form follows function". In letzter Zeit habe ich viele Sammler gesehen, die kommentiert haben, wie "gute" Zahnräder poliert werden, als wäre es eine kosmetische Angelegenheit. Es tut mir leid zu sagen, dass für den anspruchsvollen Uhrmacher der wichtigste und treibende Grund für das Polieren der Zahnräder entweder die Suche nach chronometrischer Genauigkeit oder ein reibungsloser Hilfsbetrieb ist (denken Sie an Aufzug und Einstellung usw.). Also, warum hat mich das Polieren der Ausrüstung nachts wach gehalten? Der technische Grund: Nun, das Polieren ist ein Materialabtragsprozess - Sie entfernen die "hohen Stellen" einer Oberfläche in der Hoffnung, dass Sie die Oberfläche ausgleichen und mit etwas zurückbleiben, das viel glatter ist. Polieren, ohne die Form so stark zu verändern, dass es Sie aus der Toleranzzone wirft, oder in der Lage zu sein, das gesamte Profil des Zahnes gleichmäßig zu polieren, oder auf eine ausreichend hohe Qualität zu polieren, sind alles schwierige Herausforderungen, die einzeln angegangen werden müssen, aber auch im Zusammenhang mit den vorherigen und zukünftigen Operationen, denen das Zahnrad unterzogen wird. Der persönliche Grund: Es ist beängstigend. Unser erster Gedanke war, in die Schweiz zu fahren, um mit den Experten zu sprechen. Die Leute, die die Maschine herstellen, um die Zähne von Zahnrädern, Rädern und Ritzeln zu polieren. Während unserer Reise haben wir gelernt, dass es eigentlich der billigste Weg ist, mit den Experten zu sprechen, ihnen Top-Dollar zu zahlen und sich in ihrer Gegenwart zu demütigen. Wir haben dasselbe mit Kern, mit Citizen, Affolter und Makino gemacht, um alle anderen Teile der Uhr herzustellen und zu verfeinern. Während COVID einen großen Beitrag leistete, war es nicht das größte Hindernis für das Streben nach diesem Wissen. Das größte Hindernis war einfach, dass diese Firma, der Hüter des Wissens hinter dieser kniffligen Wissenschaft des Zahnradpolierens.... gab es nicht. Hervorgehoben von einem gut definierten, wissenschaftlichen Prozess, der gegen hart verdientes Geld eingetauscht werden konnte, wurde das Polieren der Ausrüstung zu schwarzer Magie, Kunst, Mystik und vielleicht sogar zu einer Religion. Unser nächster Schritt? Wir mussten die Menschen werden, die die Maschine gebaut haben. Fortsetzung folgt.