Elektrisk klokke

Elektrisk klokke Bilde i infoboks. Acutron og Hisonic elektriske klokker
Type Se
bruk
Bruk Urmakeri

Den elektriske bevegelse watch er en urmaker teknologi som var populær før ankomsten av kvarts watch . I en elektrisk klokke forblir tidsmåling mekanisk, basert på en vekter eller en innstillingsgaffel . Imidlertid er ikke energikilden lenger en hovedkilde , den er elektrisk. Elektriske klokker ble vellykket markedsført i litt over et tiår, fra slutten av 1950 - tallet til begynnelsen av 1970 - tallet .

Produsentene som er mest involvert i denne teknologien er spesielt Hamilton ( USA ), Bulova (USA), Lip ( Frankrike ) og Ébauches SA ( Sveits ). Elektriske klokker har ført til forbedringer i batteriteknologi og til miniatyrisering av komponenter, spoler og kontakter. Imidlertid forsvant denne sektoren ganske plutselig med fremveksten av kvartsmodeller.

Denne teknologien skal ikke forveksles med den til en elektrisk klokke der tiden måles fra frekvensen til det elektriske nettverket, og som derfor ikke inkluderer noen reguleringsenheter (for eksempel en balanse eller et kvarts).

Opprinnelse

Fra 1800 -  tallet prøver urmakere å integrere elektrisk kraft i kreasjonene sine. Den første elektriske pendelklokken ble opprettet i 1840 av den skotske oppfinneren Alexander Bain . Den klokke Shortt , presentert i 1921, bruker en helt fri pendel (ikke koblet til en mekanisme) og vakuum, herunder vedlikehold og "lese" er elektromekaniske. Det er den mest presise måten å måle tid på i tjue år, noe som gjør det mulig å måle for første gang variasjonene i jordens rotasjonshastighet . I 1934, de Lip og Ericsson selskaper gått sammen om å markedsføre et skrivebord klokke , mekanisk escape som ble opprettholdt av en elektrisk motor.

Forskning for å utvikle et elektrisk armbåndsur begynte like etter andre verdenskrig i Elgin i USA og i Lip i Frankrike , de to selskapene samarbeidet en stund om emnet. De involverer en miniatyrisering av elektriske elementer, samt utvikling av nye elektriske celler som kan levere en veldig lav strøm i flere år. Samarbeid med industrimannen Leclanché pågår angående batterier.

Elektriske klokker med motorbalanse

Elektriske klokker med motorbalanse, hvor flere varianter har eksistert, beholder et reguleringsorgan som ligner på et klassisk ur: en balanse festet til en spiralfjær , som svinger med en frekvens i størrelsesorden 5 hertz og hvis justering er s ' utført ved å endre spiralfjærens forløp ved hjelp av en racket . Innovasjonen ligger i å opprettholde bevegelsen av balansen med en elektromagnet . I en klassisk mekanisk bevegelse er balansen en regulator  : den begrenser bevegelsen til rømningshjulet . I en elektrisk bevegelse er det også en motor som driver hele mekanismen. Det er to kategorier av mekanismer av denne typen, bevegelig spole eller fast.

Bevegelig spole

Hamilton markedsførte i 1957 klokker utstyrt med Hamilton 500 kaliber , med bevegelig spole. Elektromagneten er integrert med balansen. To ledninger festet til platen og kommer i kontakt med pinner festet til vekten, som kort etablerer en strøm i spolen, og skaper en tiltrekning mellom den og en magnet festet til platen, og opprettholder bevegelsen. Foruten Hamilton er bevegelser av denne typen produsert av selskapene Timex og Epperlein. I Sovjetunionen produserte Slava en kopi av Hamilton-bevegelsen, Slava 114 ChN.

Timex, et amerikansk selskap, var da spesialist på rimelige klokker, og produserte veldig rustikke bevegelser uten rubiner , med en Roskopf- rømning . Det var på den tiden den største produsenten av klokker i verden. Utvalget av elektriske bevegelser utviklet av Timex, hvis det bruker samme prinsipp som Hamilton-bevegelsen, følger en logikk med billig konstruksjon; produksjonen flyttes også ganske raskt til Taiwan .

Fast spole

Varianten med fast spole ble markedsført i 1958 av Lip, med R27-kaliber. En av de første klokkene utstyrt med denne bevegelsen ble tilbudt General de Gaulle . Diagrammet til høyre viser de to trinnene i betjeningen av balansehjulet til R27-bevegelsen. På tegningen til venstre er den elektriske kretsen åpen, og balansen følger dens bevegelse, drevet av spiralfjæren (ikke vist). På tegningen til høyre, for en viss posisjon av vekten, har platen festet til vekten deformert kontaktledningen og lukket kretsen. De to spolene fungerer da som elektromagneter . Enheten dannet av det magnetiske hjertet og vekten danner deretter en magnetisk krets , og det utøves et dreiemoment på vekten, fordi den har en tendens til å plasseres horisontalt for å maksimere den magnetiske strømmen . En diode gjør det mulig å unngå et for voldsomt elektrisk støt når kretsen åpnes igjen, og induktansen skaper en overspenning.

R27 har et høyt strømforbruk, til det punktet at det krever to batterier, noe som gir saken en uvanlig form. I 1960 dukket det imidlertid opp en forbedret bevegelse, Lip R148, som bare krevde et batteri, og dermed holdt i formatet 11 og en halv linje (dvs. en diameter på 25,6  mm ). Den har også en versjon med datostempel, R184. Disse bevegelsene er installert i et bredt utvalg av klokker på Lip: et Marie Curie- gullur , en hyllest til forskeren som et halvt århundre tidligere hadde samarbeidet med den franske produksjonen for å introdusere selvlysende radiummalinger , versjoner av Nautic-ski dykking klokke, klokker med gjennomsiktig skive som viser bevegelsen, etc.

Den første sveitsiske elektriske bevegelsen ble markedsført i 1961 (Hamilton var fortsatt et amerikansk selskap på den tiden): det var Landeron 4750 fra Ébauches SA . Hvis driftsprinsippet er det samme, er bevegelsen ganske forskjellig fra Lip. Den solenoid er tilnærmet sirkulært, og balansen har et tverr laget av jernholdig materiale, og ikke en enkel bar. Disse bevegelsene brukes av mange merker. I noen tilfeller brukes et oppladbart batteri som erstatning for et batteri.

Citizen i Japan startet i sin tur på denne teknologien i 1966 med Citizen X-8. Denne modellen er spesielt valgt for å ha mottatt, et par år senere, en titanetui , en første i bransjen.

Transistorisering

Første generasjons bevegelser (enten fast eller mobil spole) har en stor svakhet: det gis en gnist på enden av kontaktledningen med hver veksling. Levetiden til denne enheten er kort, og strømforbruket er også ganske høyt. Neste generasjon bevegelser (fast spole) forbedrer disse aspektene sterkt, og eliminerer mekanisk kontakt. Balansen bærer en liten magnet, som passerer foran spolene og skaper en veldig svak strøm. Denne strømmen forsterkes av en transistor som leverer strømmen til spolene. Transistoren er fortsatt en komponent av den nylige oppfinnelsen: den første forbrukerapplikasjonen, en bærbar radiomottaker , dateres fra 1954 . Bevegelser av denne typen er produsert av Lip, Seiko , Citizen og Ébauches SA .

Hos Lip er denne teknikken implementert på R50 kaliber, en liten sats beregnet på dameklokker. Denne bevegelsen slår 6 vibrasjoner per sekund (mot 5 for R27, R148, R184), og har 14 juveler . Flere versjoner er tilgjengelige, med eller uten sekundvisere og datoangivelse. Introdusert i 1970, fikk denne bevegelsen kort suksess og ble solgt til andre klokkemerker, spesielt Waltham i USA . Ébauches SA, etter å ha investert i Lip hovedstad, selger bevegelsen på sin side under referansen 9190. Citizen endrer også sin X-8 bevegelse for å ta i bruk transistoren.

Elektrisk tuning gaffel klokke

Den Bulova Accutron (sammentrekning av nøyaktighet og elektronisk ) bruker en helt annen teknologi. Oppfinneren er ingeniøren Max Hetzel, ansatt i den sveitsiske divisjonen i det amerikanske selskapet Bulova. I 1952 ba ledelsen hans om hans mening om de elektriske pendelurene som spesielt Lip utviklet. Han mener at ettersom reguleringsorganet deres er omtrent identisk med det til et klassisk ur, gir de ikke noen betydelig gevinst når det gjelder presisjon. På den tiden forble presisjon det viktigste salgsargumentet for urmakerfirmaer, som årlig konkurrerer i kronometri-konkurranser , organisert i observatorier , hvor stjernenes bevegelse tjener som referanser.

Den regulator (og motor) som Max Hetzel design som reaksjon er ikke en balanse, men en liten stemmegaffel med en lengde på 3  mm , med en frekvens som er låst på 360  Hertz. Stemmegaffelens bevegelse opprettholdes av to elektromagneter, som skaper en kraft på de to permanente magneter som er plassert på slutten av grenene til stemmegaffelen. En liten skralle festet til innstillingsgaffelen kommer, med hver vibrasjon av sistnevnte, for å fremme rømningshjulet med en tann. Dette hjulet har 300 tenner, så det utfører 1,2 fulle rotasjoner per sekund. Det ble, for den tid, en meget høy frekvens mekanisme, bemerkelsesverdig i historien av mikromekanikk og en av de første masseproduserte elektromagnetisk mikro aktuatorer . Den kvaliteten faktor på denne oscillator er i størrelsesorden 3000, ti ganger bedre enn en balanse, er det nøkkelen til bedre presisjon i disse bevegelsene. Den daglige drift av denne bevegelsen er bare noen få sekunder.

På 1960-tallet samarbeidet Bulova med NASA innen rammen av Apollo-programmet  : mens klokkene som astronauter bruker på håndleddene er Omega, brukes Accutron-justeringsgaffelbevegelsen som en kilde til tidsmåling i forskjellige instrumenter ved kanten av månemodulen. .

I 1969 markedsførte Ébauches SA en bevegelse som opererer etter samme prinsipp (etter å ha kjøpt patentlisensen fra Bulova), med en stemmegaffel på 300  Hertz, 9162, hvorfra en kronografversjon , 9210, ble avledet. Flere sveitsiske merker laget bruk av disse bevegelsene, inkludert Eterna , Longines , Omega , Tissot . Bulova vil også selge lisenser for sin teknologi til Universal Genève og Citizen .

En mer avansert tuninggaffelbevegelse ble markedsført av Omega i 1972. Omega 1220 Megasonic ble også utviklet av Max Hetzel, som i mellomtiden hadde blitt truet. Frekvensen dobles til 720  Hz . I tillegg elimineres den mekaniske kontakten med rømningshjulet, et lite system basert på magneter sørger for at det kjøres av innstillingsgaffelen uten mekanisk slitasje.

Tuning gaffel klokker har to veldig gjenkjennelige egenskaper. Den ene er bevegelsen til sekundviseren som visuelt er perfekt kontinuerlig, i stedet for å gå videre i brøkdel av sekunder (avhengig av frekvensen til balanseringshjulet) på rent mekaniske klokker. Den andre er lyden deres  : i stedet for den vanlige tikkingen av en rømning , avgir de en dempet sus, merkbar ved å stikke klokken til øret ditt . Slagordet "  The Watch That hums  " ("The watch buzzing") brukes også i markedsføringen av Bulova Accutron USA.

En flyktig suksess

Selv om de ble oppfattet da de ble utgitt, som veldig innovative, hadde elektriske klokker bare en kort suksess. Allerede før andre verdenskrig begynte bruken av en kvartskrystall som en piezoelektrisk oscillator som gir en ekstremt presis referanse, å bli utforsket i laboratoriet. I Japan , Seiko skapte et forskerteam i 1959 for å utvikle denne teknologien, og en bærbar kvarts chronograph ble utviklet akkurat i tide til bruk under Sommer-OL 1964 i Tokyo .

I 1969 markedsførte Seiko det første kvarts armbåndsuret ( Seiko Astron ), litt foran de mange konkurrentene som jobber med denne teknologien. Det markerer et sprang i både presisjon og kostnadsreduksjon, noe som gjør elektriske bevegelser foreldet og forstyrrer hele bransjen. Dermed presenterte Lip sin prototype kvartsklokke, kalt Exachron, i 1972, og forlot all utvikling på elektromekaniske klokker, som gradvis forsvant fra katalogen de neste årene. Det samme gjelder for alle konkurrenter.

Merknader og referanser

  1. (in) RW Burns, "  Alexander Bain, A Most genious inventor and meritorious  " , Engineering Science and Education Journal , vol.  2 n o  21993, s.  85-93.
  2. Edmond Guyot, "  Presisjonen astronomiske pendler  ", La Fédération horlogère suisse , n o  47, 56 th  år,20. november 1941, s.  407 ( les online )
  3. Marie-Pia Coustans, Lip, timer å fortelle , Grenoble, Glénat ,2017, 223  s. ( ISBN  978-2-344-02113-2 og 2-344-02113-2 , OCLC  993050714 , online presentasjon )
  4. (i) US Patent 2662366A "Electric watch" Fred Koehler Hamilton Watch, utstedt 15 desember 1953
  5. (i) US Patent 2577703A "Electric watch" Arthur Fill for Hamilton Watch, utstedt 4 desember 1951
  6. (i) US Patent 2954664A "magnetisk krets for en elektrisk armbåndsur," Philip E. Biemiller og James H. Reese Hamilton Watch, utstedt 4 oktober 1960
  7. "  Slava 114ChN Russian Clone  " (en-US) , fra Electric Watches (åpnet 21. november 2020 )
  8. François Burgat, Struktur av den globale urmakeriforsyningen og markedsformen, THESIS presentert for fakultetet for rettsvitenskap og økonomi for å oppnå graden doktor i økonomi , Biel, University of Neuchâtel,1973, 211  s. ( les online [PDF] ) , s.  18
  9. François Burgat, Struktur av den globale urmakeriforsyningen og markedsformen, THESIS presentert for fakultetet for rettsvitenskap og økonomi for å oppnå graden doktor i økonomi , Biel, University of Neuchâtel,1973, 211  s. ( les online [PDF] ) , s.  55
  10. Elodie Baërd , "  The Lip Watch of General de Gaulle antennes auksjonene  " , på Le Figaro.fr ,12. juli 2019(åpnet 19. februar 2020 )
  11. (in) Patent CH 314051A "elektrisk elektrisk sirkulær pendelur", Paul Dargier St. Vaulry for Lip Watch, utstedt 31. mai 1956
  12. (De) "  Arkiv: Watch Movements: Landeron 4750  " , på ranfft.de (åpnet 13. mars 2021 )
  13. (no-US) "  Batteries For Landeron Electrics  " , på elektriske klokker (åpnet 13. mars 2021 )
  14. (in) "  The Citizen Watch Story  " [PDF] ,2013 : ”  I mai 1970 markedsførte Citizen X-8 i en titanetui, den aller første titanuret.  » , P.  7/8
  15. (i) US patent 3098185A "Elektrisk klokke med transistorstyrt kontakt" Roderick Jackson Hamilton Watch, utstedt 16. juli 1963.
  16. "Transistoren skal erobre Frankrike: La radio nomade (1954-1970)" [arkiv], på franceculture.fr, april 2012 (åpnet 28. februar 2018)
  17. (in) "  The Citizen Watch Story  " [PDF] ,2013 : “  Citizen fulgte X-8 med X-8 Cosmotron i 1967, en manns transistoriserte klokke med fire magneter på vekten og to faste spoler.  » , P.  6/8
  18. (in) Carlene Stephens og Maggie Dennis , "  Engineering Time: Inventing the Electronic Wristwatch  " , The British Journal for the History of Science , vol.  33, n o  4,2000, s.  477–497 ( ISSN  0007-0874 , abstrakt )
  19. "  Konkurranse fra 1953 til 1968  " , Chronometry Service of the Geneva Observatory (konsultert 13. mars 2021 )
  20. (en) US patent 2791732A
  21. (i) Albert P. Pisano , "  Resonant structure-Micromotors: Historical Perspective and Analysis  " , Sensors and Actuators , vol.  20, n bein  1-2,November 1989, s.  83–89 ( DOI  10.1016 / 0250-6874 (89) 87105-7 , sammendrag )
  22. "  Historien om Bulova-merket siden starten  " , TimeTicker (åpnet 13. mars 2021 )
  23. (in) "  Arkiv: Watch Movements: ETA ESA 9162  " , på ranfft.de (åpnet 21. november 2020 )
  24. (in) "  Arkiv: Watch Movements: Omega 1255 (9210 ETA-ESA)  " , på ranfft.de (åpnet 21. november 2020 )
  25. (No-US) "  Ebauches SA (ESA)  " , Elektriske klokker (åpnet 12. mars 2021 )
  26. (in) "  Omega Megasonic  " på hknebel.de (åpnet 13. mars 2021 )
  27. (in) "  Bulova" Accutron Astronaut Mark II "  " , Father Time Antiques (åpnet 21. november 2020 )

Se også

Relaterte artikler

Eksterne linker