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Ein grosser Nachteil von Uhren mit langer Laufzeit, insbesondere solcher mit Drehpendeln beruht auf der Unregelmässigkeit ihres Laufes. Diese Unregelmässigkeit im Laufe tat eine Folge der Temperaturschwankungen, durch welche eine Ausdehnung oder Veränderung der Elastizität bei dem Metallstreifen bewirkt wird, an dem die Schwungmasse bezw. das Pendel aufgehängt ist. Durch Veränderungen der erwähnten Art wird naturgemäss die Schwingungsdauor de Pendels beeinflusst.
Zur Hebung dieses Nachteiles hat man bereits Kompensationsvorrichtungen für das Aufhängemittel und die Schwungmasse an Torsionspondeln benutzt, und zwar hat man e neu Ausgleich dadurch herbeizuführen gesucht, dass man das Aufhängemittel aus Eisen-Nickel-Legierungen von bestimmtem Nickelgehalt herstellt. Derartige Nickellegierungen haben die Eingenschaft, dass ihr Torsionsmodul bei steigender Temperatur derart zunimmt, dass die die Schwingungsdauer verlängernden Wirkungen der Ausdehnung der Schwungmasse und des Aufhängemittcis aus- geglichen werden (D. R. P. Nr. 171832).
Nach vorliegender Erfindung bedient man sich im Gegensatz zu der erwähnten Kompensationsvorrichtung einer Einrichtung, welche regulierend auf die Schwungmasse des Drehpendels einwirkt. Es wird nach derselben bezweckt, eine gleichmässige Schwungdauer innerhalb der normaliter vorkommenden Temperaturschwankungen dadurch herbeizuführen, dass das Gewicht der Schwungmasse an ihre Peripherie selbsttätig verändert wird.
Zur Erreichung dieses Zweckes bedient man sich einer bestimmten Menge Quecksilbers, die innerhalb der Schwungmasse, sowohl nach der Peripherie, wie auch nach dem Zentrum hin in geeigneten Vorrichtungen frei beweglich angeordnet ist und deren Bewegung je nach Erfordernis in einer der beiden Richtungen entweder durch die Ausdehnung des Quecksilbers selbst hervor-
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Flüssigkeit, die ihr Volumen bei Temperaturerhöhungen oder -erniedrigungen sehr schnell und stark verändert, z. R. Alkohol oder Äther.
Man hat bereits bei don Kompensationsunruhen von Uhren vorgeschlagen, die Ausdehnung des Quecksilbers zur Kompensation der Ausdehnung von Metallen bei erhöhter Temperatur zur Verwendung zu bringen (vergl. Dingler's Polytechnisches Journal, Band 125, 8. 11). In diesem Falle findet jedoch die Ausdehnung der an sich feststehenden Queeksllbersiiule stets nur in einer Richtung, von der Peripherie nach dem Zentrum der Unruhe, statt ; eine freie Be- weglichkeit des Queeksilberfadens, die im Sinne der vorliegenden Erfindung unter Einwirkung einer sich schnell ausdehnenden Flüssigkeit oder durch die Ausdehnung des Quecksilbers selbst in beiden Richtungen, zum Zentrum der Vorrichtung oder von diesem fort, stattnndet, ist bisher
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Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht eines rechtwinklig gebogenen Rohres. Dasselbe ist mit zwei Ausbauchungen versehen, deren eine das Quecksilber und deren andere die leicht ausdchnbare
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Fig. 4 ist ein Schnitt durch einen Teil eines Rohres bei etwas abgeänderter Form ;
Fig. 5,6 und 7 sind Grundrisse und
Fig. 8,9 und 10 Aufrisse anderer Ausführungsformen der erwähnten Rohre ;
Fig. 11 ist ein Längsschnitt im Sinne der Linie 11-11 der Fig. 13 durch eine Pendelschwungmasse, die mit einer Kompensationsvorrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung ver- rohen ist ;
Fig. 12 ist ein Längsschnitt im Sinne der Linie 12-12 und
Fig. 13 ist ein Querschnitt im Sinne der Linie 13-13 der Fig. 11.
Fig. 14 ist ein Längsschnitt und
Fig. 15 ein Grundriss einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
Die Vorrichtung zum Regulieren der Schwingungen im Sinne der vorliegenden Erfindung besteht aus einem Thermometerrohr mit einer Ausbauchung A, die mit einer sich leicht ausdehnenden Flüssigkeit, wie beispielsweise Alkohol, Äther oder dergl., oder einer Mischung von
Flüssigkeiten, die viskos ist und sich schwer mit Quecksilber mischt, gefüllt ist ; sie besteht des weiteren aus einem Kapillarrohr B, das eine bestimmte Menge Quecksilber enthält. Dieses Rohr B ist bei C nach oben gebogen und läuft in eine Ausbauchung D aus. Die Flüssigkeitsmenge in A wird derart berechnet, dass bei jeder Temperaturerhöhung um l"C eine bestimmte Gewichtsmenge Quecksilber aus dem Horizontalrohr B in das Vertikalrohr 0 gehoben wird.
Bringt man nun dieses Rohr in das Innere eines Pendelkastens E (Fig. 2 und 3) und krümmt man den Teil B des Rohres in der Weise, dass er sich an der Innenseite der Kastenwandung anlegt, während man sein äusseres Ende in der Weise biegt, dass C sich in der Mitte der Scheibe befindet, so bewirkt man dadurch, dass eine bestimmte Gewichtsmenge Quecksilber von der Peripherie der Pendelschwungmasse nach dem Zentrum derselben bei jedesmaliger Erhöhung der Tem- peratur um 10 C befördert wird. Beim Sinken der Temperatur um l* C wild anderseits eine Rück bewegung derselben Gewichtsmenge Quecksilber vom Zentrum der Schwungmasse zu ihrer
Peripherie bewirkt. Es wird also bei jedemWechsel der Aussentemperatur eine genaueKompensation der hierdurch veranlassten Veränderung der Schwungdauer des Pendels herbeigeführt.
Man kann das Quecksilber in dem Thermometerrohr in der Weise anordnen, dass es bei der untersten in Betracht kommenden Temperaturgrenze am unteren Ende des Vertikalrohres C seinen höchsten Stand hat. In diesem Falle kann das Quecksilber bis dicht an das Gefäss A, welches die leicht ausdehnbare Triebflüssigkeit enthält, herankommen, ohne dass es natürlich in dieses Gefäss selbst eindringt. Anderseits muss man natürlich am oberen Ende des Vertikal- rohres C ein kleines Reservoir D zur Aufnahme der Quecksilbermenge haben, die hier hinein- getrieben werden würde, wenn die Temperatur wider Erwarten einmal auf 40-500 C steigen sollte.
Schliesslich kann man auch auf dem Kapillarrohr B eine weitere Ausbauchung anbringen, um Quecksilber nachzufüllen und hierdurch ein Zerreissen des Quecksilberfadena und das Auf- treten von Luftblasen zu vermeiden.
Für den Fall. dass der Ausdehnungskoeffizient des zur Aufhängung des Pendels verwandten.
Metalles bei verschiedenen Temperaturen kein gleichmässger ist, kann man auch diese Unreel- mässigkeiten nach vorliegender Erfindung ausgleichen, indem man in ungleichmässiger Weise den Teil B des Kapillarrohrs im Sinne der Fig. 5, 6 und 7 derart biegt, dass bei bestimmten
Temperaturen die Bewegung der Gewichtsmenge des Quecksilbers nicht von der Peripherie der Schwungmasse direkt nach deren Mitte erfolgt, sondern nach einen von dem Zentrum mehr oder weniger entfernten Teil der Schwungmasse.
Man kann ein ähnliches Resultat erzielen, wenn man in bestimmter Weise den vertikalen
Teil C des Rohres an bestimmten Stellen einbiegt, die entsprechend der Unregelmässigkeit, die ausgeglichen werden soll. in der Art gewählt sind, dass ebenso, wie oben beschrieben, die Bewegung des QuM'ksilbergewichtea an einem von der Peripherie mehr oder weniger entfernten Teil der Schwungmasse erfolgt. In den Fig. 8,9 und 10 sind drei Ausführungsbeispiele dieser Art dargestellt.
Es ist einleuchtend, dass die Form der Kompenaationspendel nach vorliegender Erfindung der Art der Kompensationspendel, auf die sie Anwendung finden sollen, entsprechend angepasst werden muss. Die Vorrichtungen können beispielsweise in der Art kombiniert werden, dass man zwischen ihnen Systeme von Reguliergewichten H, W anordnen kann (Fig. 11,12, und 13), mittels deren es möglich ist, den Gang der Uhr vor Ablieferung derselben der Temperatur genau anzupassen.
Diese Reguliergewichte sind symmetrisch auf einem Schaft 1, der mit linka. und rechts I gängigem Gewinde versehen ist, angebracht und endigen in einen Vierkant, mittels welches unter
Zuhilfenahme eines von aussen eingeführten gewöhnlichen SchUÌ88el eine Drehung der Achse bewirkt werden kann.
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Verwendet man zwei Kompell88tionvorrichtungen in derselben Schwungmasse, so werden hierdurch die Erschütterungen vermieden, die bei Verwendung eines einzelnen Rohres auftreten, sumal mah bei gleichzeitiger Verwendung zweier Kompensationavorrichtungen von verschiedener Ausdehnung. sehr schnell und sicher den gewünschten Ausgleich herbeiführen kann, ohne das Volumen der in den Ausbauchungen enthaltenen Flüssigkeitsmenge zu ändern.
Auch die Symmetrie des gesamten Systemes wird durch die Verwendung zweier Kompensationsvorrichtungen gewährleistet, da man in diesem Falle dafür sorgen kann, dass der Schwerpunkt der Schwungmasse stets in der Richtung der Aufhängung verbleibt.
Man kann das Kompensationssystem nach vorliegender Erfindung auch in der Weise ab- ändern, dass man Vorrichtungen benützt, in welchen nur Quecksilber zur Verwendung gelangt, und zwar sowohl zum Gewichtsausgleich, wie auch als Ausdehnungsss. üssigkeit.
Die Fig. 14 und 15 zeigen eine Einrichtung, die in diesem Falle Verwendung finden kann.
Die Kompensationsvorrichtungen bestehen hier aus einer grösseren oder geringeren Anzahl kleiner
Quecksilbergefässe K in Kugelform, die an der Innenseite der Kastenwand in dem als Schwungmasse dienenden Kasten E angebracht sind. Jedes dieser Gefässchen endigt in einem kleinen
Rohr L, welches sich nach dem Zentrum der Schwungmasse hin erstreckt und dort nach oben gebogen ist, genau so, wie bei den oben beschriebenen Kompen8ationsvorrichtungen.
Da sich der Inhalt jedes dieser Rohre unter der Einwirkung der erhöhten Temperatur ausdehnt, so wird ein Teil des Quecksilbers nach dem Zentrum der Vorrichtung hin bewegt, wodurch die Ausdehnung der Aufhängung, die eine Folge der Temperaturerhöhung ist, kompensiert wird.
Die Reservoire K können natürlich beliebige Form haben, sich an beliebigen Stellen be- finden und entsprechend dem Zweck, der mit ihrer Anordnung verfolgt wird, in beliebiger Menge angebracht sein.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Kompensationsvorrichtung für die Schwungmasse von Torsionspendeln, dadurch ge- kennzeichnet, dass bei Temperaturveränderungen eine selbsttätige Verschiebung einer Quecksilber- menge von bestimmtem Gewicht von der Peripherie der Schwungmasse nach dem Schwingung- zentrum oder im umgekehrten Sinne unter dem Einflusse der Volumenveränderung einer leicht ausdehnbaren Flüssigkeit oder der Volunienveränderung des Quecksilbers selbst bewirkt wird, wodurch je nach Erfordernis eine Verringerung oder Vermehrung des Gewichtes der Schwung- masse in ihrem Schwingungszentrum herbeigeführt wird.