Proyecto de relojes Barrelhand 1

Durante el año pasado, Barrelhand Timepieces ha documentado todo el proceso de su pieza insignia, el Proyecto 1, desde el boceto inicial hasta la creación de prototipos y la fabricación. La misión del Proyecto 1 era desarrollar complicaciones de visualización de tiempo únicas internamente utilizando los avances más modernos en la impresión 3D para reducir significativamente los costos tradicionales de I + D. El Proyecto 1 de Barrelhand presenta una hora de salto de Ginebra de 12 puntos y un sistema de minutos de trayectoria de leva lineal, los cuales los estoy desarrollando yo mismo en San Francisco, California. Barrelhand Project 1 se encuentra actualmente en su 14ª iteración de prototipo y está listo para lanzar 100 ejemplos de metal completo en el verano de 2017.

Mi viaje hacia la relojería comenzó a los 18 años cuando me topé con el increíble UR-202 de Urwerk. El santo grial de la relojería es unir perfectamente la ingeniería y el arte, y en mi opinión, Urwerk había ejecutado esta filosofía excepcionalmente bien. Siendo un estudiante de ingeniería mecánica, pensé que no había mejor manera de aprender y honrar a estos grandes relojeros que reconstruir el reloj en mi computadora con el software CAD 3D. Sabía que esto no sería una tarea fácil, pero mi pasión por la relojería y la ingeniería superó cualquier segundo pensamiento, e inmediatamente comencé a trabajar en lo que pronto se convertiría en un nuevo amor por el mundo de la relojería.

Después de 2 años de diseño y desarrollo de prototipos, finalmente había creado un UR-202 que funcionaba como tributo a estos grandes relojeros. Luego tuve la oportunidad de documentar mi viaje desde el boceto hasta el prototipo final en un artículo en aBlogtoWatch.

Unas semanas después de la publicación del artículo, Urwerk se puso en contacto conmigo y me dijo que les gustaba el artículo y que estarían interesados ​​en conocerme en persona. Me enviaron un boleto de avión y, antes de darme cuenta, me dirigía a Suiza para pasar el rato con ellos durante el Salón Internacional de la Alta Relojería (SIHH). Fue un sueño hecho realidad, y conocer al equipo de Urwerk fue un honor y un privilegio absoluto. Lo que más me impresionó fue la cálida hospitalidad que me recibieron durante mi visita. Los cofundadores Felix Baumgartner y Martin Frei estuvieron muy ocupados durante la reunión de SIHH con inversores y clientes, pero lograron tomar 2-3 horas de cada día simplemente para sentarse conmigo y hablar sobre relojes. Su pasión y filosofía hacia la relojería me inspiraron y motivaron a comenzar una empresa de relojería propia.

Diseño inicial

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Sabía que el primer proyecto para Barrelhand Timepieces tenía que ser algo especial. No quería hacer otra micro marca genérica con un estuche ligeramente diferente y marcar de lo que se ha hecho miles de veces y eso inunda el mercado de "relojería". Si tuviera que crear un reloj, tenía que aportar algo nuevo a la mesa, tanto en mecánica como en diseño. El proyecto y la marca son una extensión de mis propios intereses, y aunque entiendo que el tema retro futurista no es para todos, espero que aún puedan disfrutar de la mecánica y el esfuerzo detrás de él. Siempre he disfrutado de la libertad artística de la ciencia ficción de los años 60 y 70, un mundo en el que la exploración espacial era abundante, pero aún tenía muchas señales de diseño clásicas. Después de meses de diseñar diferentes mecanismos, finalmente me decidí por las complicaciones generales y un diseño básico que lo mantendría todo junto.

Comencé desarrollando un nuevo método lineal para mostrar minutos. Los minutos lineales se han realizado en el pasado por otras marcas de alta relojería como en H3 de HYT; sin embargo, el mecanismo para activarlo sería completamente diferente. Mi inspiración vino de un disco de vinilo y de cómo la aguja sigue un surco a medida que avanza lentamente hacia el centro del álbum. Usando este diseño, calculé la curvatura de un camino de leva (resaltado en naranja debajo) que podría deslizar un pasador hacia arriba y hacia abajo para mostrar linealmente los minutos. Este camino está grabado en la placa de la leva y gira, creando una hermosa danza de movimiento que abarca todo el dial del reloj. La placa de leva también tiene recortes estratégicamente colocados para mantener la masa perfectamente centrada a lo largo del eje de rotación.

El sistema lineal de minutos se convirtió en uno de los mecanismos más desafiantes del reloj. Este método de activación de los minutos no se había intentado antes, que yo sepa, y no había una base de datos o ecuaciones para hacer referencia. Comencé a probar diferentes curvaturas para maximizar la distancia de viaje y minimizar el ángulo de contacto. Otro problema fue asegurar que la fuerza permanezca constante a lo largo de la trayectoria a medida que el pasador se empuja hacia arriba y hacia abajo en el camino. La fuerza constante es crítica en el cronometraje, por lo tanto, con el uso de simples cálculos de torque, pude minimizar estos cambios.

A medida que el pasador de la guía lineal se aleja del eje central, el ángulo de contacto se minimiza. Del mismo modo, a medida que el pasador se acerca al centro del movimiento, su ángulo de contacto aumenta. Al lograr esto, conseguimos dos cosas: un par constante durante una rotación completa y una pantalla lineal que rastrea los minutos con precisión. Si hubiéramos hecho una pista con un círculo desplazado, como un mecanismo de manivela / pistón, el minuto tendría que viajar casi el doble de la distancia de 0-15 a 15-30. La guía finalmente completaría un ciclo completo en 60 minutos, pero los índices intermedios estarían en incrementos no lineales.

La guía de minutos lineal se desliza sobre dos rieles de acero inoxidable, lo que indica 0-30 minutos en su descenso y 30-60 minutos en su regreso. La guía de minutos lineal tiene un pasador inferior que sigue la ranura de la placa de leva giratoria.

Se encuentra un indicador de rueda de colores en la parte inferior del reloj que indica si se deben leer los índices naranjas (0-30 minutos) o los índices morados (30-60 minutos). La ampliación permite que el color llene el espacio por completo a medida que el anillo flotante pasa alrededor del borde exterior del movimiento. El siguiente ejemplo muestra dos lecturas de minutos diferentes: XX: 25 (izquierda) y XX: 50 (derecha).

El siguiente mecanismo que quería implementar era una hora de salto. No solo facilita la lectura del tiempo, sino que hay algo emocionante en ver que la hora cambia de una a otra. Uno de los contratiempos de las horas de salto tradicionales es que se componen de muchos componentes y el tiempo no se puede retrasar. Mientras estudiaba el movimiento intermitente para un examen de ingeniería, recordé el equipo de Ginebra. Esta no era la primera vez que veía este mecanismo, ya que se ha utilizado en la relojería durante siglos, principalmente para complicaciones de citas u horas errantes. Al implementar este mecanismo, minimicé la cantidad de componentes necesarios mientras permitía establecer el tiempo tanto hacia adelante como hacia atrás.

Las fórmulas necesarias para diseñar engranajes de Ginebra son bastante simples; sin embargo, se vuelve mucho más difícil cuanto más pequeño se escala y a medida que aumenta la cantidad de puntos que necesita el equipo. La mayoría de los engranajes de Ginebra tienen 4-5 puntos, pero en mi caso, necesitaba 12 - 1 por cada hora. El problema con esto es que a medida que agrega más puntos, su equipo se vuelve cada vez más complejo y las paredes se vuelven mucho más delgadas. Además de esto, el diámetro del engranaje no debía ser mayor de 16 mm, dadas las restricciones de diseño anteriores. Ahora podía ver que mi simplificación de la hora de salto iba a ser más complicada de lo que había imaginado inicialmente.

Investigación y desarrollo

Después de desarrollar la carcasa y las placas principales para estos mecanismos, creé un caso básico que lo mantendría todo junto. Los primeros prototipos nunca son una belleza, como puede ver a continuación, pero eso se mejoraría más adelante. En este punto, el objetivo principal era obtener una prueba de concepto mecánica. Las partes se imprimieron utilizando una impresora de estereolitografía curada con UV que tiene una resolución de impresión de 0, 01 mm (aproximadamente 1/10 del grosor de un cabello humano). Esta impresora 3D servirá como base para todas las iteraciones de prototipos adicionales debido a su bajo costo y precisión extrema, incluso para engranajes pequeños como el anterior.

El problema con los prototipos impresos en 3D es que no se puede especificar la tolerancia y, por lo tanto, las piezas deben diseñarse con un espacio predeterminado para varios accesorios aprendidos del proyecto anterior. Una vez que se imprimieron todas las piezas, llegó el momento del ensamblaje y, por supuesto, ninguno de los mecanismos funcionó correctamente. No obstante, aprende inmensamente de los prototipos iniciales, toma todas las notas que puede y las mejora para la próxima iteración del prototipo. Para el prototipo 6, la hora de salto funcionaba sin problemas; Sin embargo, mis minutos lineales todavía no tuvieron suerte. Después del prototipo 8, hice un descubrimiento que cambió en gran medida el rendimiento de los minutos lineales, y antes de darme cuenta, la guía de minutos lineales se accionaba hacia arriba y hacia abajo. No fue tan suave como esperaba que fuera, pero fue un comienzo.