Einrichtung zum Positionieren einer für ein Uhrwerk bestimmten Spiralfeder
Es sind Einrichtungen zum Positionieren einer Spiralfeder bekannt, die einen Drehtisch aufweisen, dessen Drehachse auf einem Kreuzschlitten angebracht ist. Die Einrichtung ist ferner mit einer Projektionsvorrichtung oder einem Mikroskop versehen, um die auf dem Drehtisch völlig entspannt liegende Spiralfeder optisch vergrössert abzubilden. Im optischen Strahlengang ist ausser dem Abbild der Spiralfeder noch eine Spirallinie sichtbar gemacht, welche die Sollform und die Sollage der zu positionierenden Spiralfeder veranschaulicht. Zur Ausführung der Positionierung ist dann der Kreuzschlitten derart zu verstellen und der Drehtisch solange zu drehen, bis das Abbild der Spiralfeder mit der genannten Spirallinie zur Deckung gebracht ist.
Je nach der Übung des Bedienenden wird für diesen Arbeitsvorgang erfahrungsgemäss ein nicht unerheblicher Zeitaufwand benötigt, sofern die Positionierung hinreichend genau erfolgen soll.
Ferner ist eine Einrichtung vorgeschlagen worden, um eine für ein Uhrwerk bestimmte Spiralfeder lediglich im Hinblick auf eine unmittelbare Befestigung ihres inneren Endes an der Unruhwelle zu positionieren. Zu diesem Zweck ist der Apparatekörper der Einrichtung mit einer die Unruhwelle des Uhrwerkes zentrierenden Bohrung versehen. An diese Bohrung schliesst sich eine in radialer Richtung erstreckende ebene Auflagefläche an, auf welcher nur die innersten Spiralfederwindungen der zu positionierenden Spiralfeder aufliegen können.
Nach aussen hin ist diese Auflagefläche durch eine von ihr nach oben abstehende spiralig gekrümmte Rippe begrenzt, die sich über etwas weniger als eine volle Spiralwindung erstreckt und eine Ganghöhe aufweist, die gleich ist der Klingendicke der zu positionierenden Spiralfeder. Die Letztere wird zunächst über diese Rippe gesteckt, so dass die Rippe zwischen aufeinanderfolgenden Spiralfederwindungen eingreift. Hernach erfolgt durch tangentiales Nachschieben der Spiralfeder ein Einwickeln derselben in den durch die Rippe begrenzten Innenraum, bis eine bestimmte Anzahl der Spiralfederwindungen satt aneinander anliegen. Die äusserste dieser eingewickelten Spiralfederwindungen stützt sich dann an der Innenfläche der Rippe ab.
Mit der Beendigung des erwähnten Einwickelvorganges sind die innerhalb der Rippe befindlichen Spiralfederwindungen in dem Sinne positioniert, dass nach erfolgter Befestigung des inneren Spiralfederendes an der Unruhwelle die Spiralfeder flachläuft. Diese spezielle Art und Weise der Positionierung wird jedoch durch eine elastische Verformung vorwiegend der mittleren Windungen der Spiralfeder erkauft, und hierdurch werden Positionierungen der völlig unverformten Spiralfeder offenbar verunmöglicht.
Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung eine Einrichtung zum Positionieren einer für ein Uhrwerk bestimmten Spiralfeder, bei welcher zur Ausführung der Positionierung eine spiralig gekrümmte Rippe vorgesehen ist, die dazu dient, zwischen aufeinanderfolgenden Windungen der zu positionierenden Spiralfeder einzugreifen.
Eine rasch und einfach durchführbare Positionierung einer gänzlich entspannten Spiralfeder wird nun erfindungsgemäss dadurch erzielt, dass die Rippe aussen von einer ebenen Tischfläche derart umgeben ist, dass die radial ausserhalb der Rippe befindlichen Windungen der Spiralfeder auf dieser Tischfläche in entspannter Weise aufliegen können; dass die spiralig gekrümmte Rippe eine Ganghöhe hat, die wenigstens näherungsweise gleich ist dem Sollwert der Ganghöhe, den die zu positionierende Spiralfeder im entspannten Zustand haben soll; und dass die Rippe und die Tischfläche gegeneinander um eine Axe verdrehbar sind, die senkrecht auf der Tischfläche steht und durch den Ursprung der spiralig gekrümmten Rippe verläuft.
Ausführungsbeispiele des vorliegenden Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei in der Zeichnung alle für das Verständnis der Erfindung nicht unbedingt erforderlichen Einzelheiten aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen worden sind. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf die gegenüber der Rippe zu positionierende Spiralfeder, wobei die Rippe und die Spiralfeder bereits miteinander in Eingriff stehen,
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Draufsicht, in welcher die Spiralfeder gegenüber der als feststehend angenommenen Rippe im Gegenuhrzeigersinn soweit gedreht worden ist, bis sich die Aussenseite der vorgegebenen Spiralfederwindung völlig an die Innenfläche der Rippe angeschmiegt hat, und
Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Draufsicht, in welcher die Spiralfeder gegenüber der ebenfalls als feststehend angenommenen Rippe im Uhrzeigersinn soweit gedreht worden ist, bis sich die Innenseite der vorgegebenen Spiralfederwindung völlig an die Aussenfläche der Rippe angeschmiegt hat.
In den Fig. I bis 3 ist angenommen, dass die noch mit dem Fabrikationsknick 4 versehene Spiralfeder 5 in durchaus entspannter Weise auf einem Drehtisch liegt, dessen polierte Tischfläche sich in der Zeichnungsblattebene erstreckt. Der Drehtisch ist dabei in einem Sockel der Einrichtung um eine Axe drehbar, welche die Zeichnungsblattebene bei 9 senkrecht durchstösst. Normalerweise ist die Tischfläche des Drehtisches horizontal angeordnet, wobei also dessen Drehaxe 9 dann lotrecht steht. Der in den bekannten Einrichtungen sonst übliche Kreuzschlitten ist hier nicht erforderlich, wodurch sich eine wesentliche Vereinfachung ergibt. Der Drehtisch selbst ist kreisringförmig angenommen und hat zweckmässig solche Abmessungen, dass, von aussen her gezählt, die Mehrzahl aller Spiralfederwindungen auf seiner Tischfläche aufliegen können.
Im vorerwähnten Sockel der Einrichtung ist ein Zapfen befestigt, der durch die zentrale Öffnung des Drehtisches nur soweit heraufragt, dass dessen obere und ebene Stirnfläche sich vorzugsweise nur wenig unterhalb der Tischfläche des Drehtisches erstreckt. Der genannte Zapfen ist nun nahe seiner Peripherie mit einer Rippe 6 versehen, die nach oben hin über die Tischfläche des Drehtisches zweckmässig um ungefähr die Klingenbreite der zu positionierenden Spiralfeder hinausragt.
Von dieser ganzen Einrichtung ist in Fig. 1 bis 3 lediglich die somit als feststehend angenommene Rippe 6 gezeigt, die ersichtlich spiralig gekrümmt ist. Der Ursprung dieser spiraligen Krümmung der Rippe 6 soll in der Drehaxe 9 des Drehtisches liegen. Ferner ist die Ganghöhe der spiraligen Rippe 6 wenigstens näherungsweise gleich dem Sollwert der Ganghöhe bemessen, den die zu positionierende Spiralfeder 5 im entspannten Zustand haben soll. Die radiale Wandstärke der Rippe 6 beträgt hingegen vorzugsweise nicht mehr als die Hälfte des radialen Abstandes zwischen aufeinanderfolgenden Windungen der entspannten Spiralfeder 5. Anderseits soll die Wandstärke der Rippe 6 doch noch grösser sein als die Klingendicke der Spiralfeder 5.
Schliesslich ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Rippe 6 noch derart bemessen, dass sie zwischen der zweiten und dritten Spiralfederwindung mit allseitigem Spiel eingreifen kann, wie dies die Fig. 1 beispielsweise andeutet. Die Spiralfederwindungen sind dabei vom Fabrikationsknick 4 aus gezählt worden. Ausserdem soll sich endlich die Rippe 6, in ihrer Umfangsrichtung betrachtet, über einen Bereich erstrecken, der einerseits kleiner ist als eine volle Spiralwindung, anderseits aber wenigstens zwei Drittel einer vollen Spiralwindung ausmacht.
In der Zeichnung ist eine Rippe 6 gezeigt, die drei Vierteil einer vollen Spiralwindung darstellt und diese Umfangserstreckung hat sich als besonders geeignet erwiesen.
Die Durchführung der Positionierung mit Hilfe der beschriebenen Einrichtung kann nun beispielsweise wie folgt geschehen. Die zu positionierende Spiralfeder 5 wird mit der Pinzette erfasst und derart über die Rippe 6 gesteckt, dass die Letztere zwischen die vorgegebenen Spiralfederwindungen etwa nach Fig. 1 eingreift. Im dargestellten Beispicl befindet sich die Rippe 6 zwischen der zweiten und dritten Windung der Spiralfeder 5, die mit ihren verbleibenden äusseren Windungen auf der Tischfläche des vorerwähnten Drehtisches liegt. Nun erfolgt eine Drehung des Drehtisches im Gegenuhrzeigersinn um die Axe 9, wodurch die Spiralfeder 5 mitgenommen wird.
Infolge ihres geringen Gewichtes kann sich die Spiralfeder 5 auf der polierten Tischfläche nach Bedarf aber auch noch seitlich verschieben, so dass sich schliesslich die Stellung nach Fig. 2 ergibt, in welcher die Aussenseite der zweiten Spiralfederwindung sich an die Innenfläche 7 der Rippe 6 anschmiegt.
Ist dieses Anschmiegen erreicht, dann wird aber die Reibung zwischen der zweiten Spiralfederwindung und der Rippe 6 so gross, dass eine weitere Drehung der Spiralfeder 5 als Ganzes unterbleibt, weil das geringe auf die Spiralfeder 5 ausgeübte Drehmoment nicht ausreicht, die Spiralfeder 5 noch in wesentlicher Weise elastisch zu verformen. Die Spiralfeder 5 rastet somit in der in Fig. 2 gezeigten Stellung an der Rippe 6 ein, und sie behält ihre natürliche Spiralform auch dann, wenn nach diesem Einrasten der Drehtisch noch weiter im Gegenuhrzeigersinn gedreht werden sollte. Die jeweils vorzunehmende Drehung des Drehtisches ist also in keiner Weise kritisch.
Mit dem Einrasten an der Rippe 6 hat somit die Spiralfeder 5 selbsttätig die durch die Rippe 6 vorbestimmte Positionierung eingenommen, die nunmehr als Ausgangslage dient, um die verschiedenen jeweils in Frage kommenden Messungen oder Bearbeitungen an der Spiralfeder 5 in an sich bekannter Weise vorzunehmen.
Wird anderseits der Drehtisch nicht wie bisher beschrieben im Gegen uhrzeigersinn, sondern im Uhrzeigersinn gedreht, dann erfolgt analog ein Anschmiegen der Innenseite der dritten Spiralfederwindung an die Aussenfläche 8 der Rippe 6 in der in der Fig. 3 gezeigten Weise. Man erhält dadurch eine zweite Positionierung der Spiralfeder 5 gegenüber der Rippe 6, die ihrerseits wieder als Ausgangslage für weitere Messungen oder Bearbeitungen dienen kann. Die Möglichkeit, lediglich durch Änderung der Drehrichtung des auf die Spiralfeder ausgeübten Drehmomentes zwei verschiedene Positionierungen der Spiralfeder 5 erhalten zu können, begründet weitere Vorzüge der beschriebenen Einrichtung.
Schliesslich bleibt die Wirkungsweise im Prinzip dieselbe, wenn man nicht, wie erläutert, einen Drehtisch und eine feststehende Rippe 6, sondern eine feststehende Tischfläche für die Auflage der Spiralfeder 5 vorsieht, dafür dann aber die Rippe 6 gegenüber der feststehenden Tischfläche um die Axe 9 drehbar gestaltet.
Device for positioning a spiral spring intended for a clockwork
Devices for positioning a spiral spring are known which have a rotary table whose axis of rotation is mounted on a compound slide. The device is also provided with a projection device or a microscope in order to image the spiral spring lying completely relaxed on the turntable in an optically enlarged manner. In addition to the image of the spiral spring, a spiral line is made visible in the optical beam path, which illustrates the desired shape and the desired position of the spiral spring to be positioned. To carry out the positioning, the compound slide must then be adjusted in such a way and the turntable rotated until the image of the spiral spring is brought into congruence with the spiral line mentioned.
Depending on the skill of the operator, experience has shown that this work process requires a not inconsiderable amount of time, provided that the positioning is to take place with sufficient accuracy.
Furthermore, a device has been proposed to position a coil spring intended for a clockwork only with a view to direct fastening of its inner end to the balance shaft. For this purpose, the apparatus body of the device is provided with a bore centering the balance shaft of the clockwork. This bore is adjoined by a flat support surface which extends in the radial direction and on which only the innermost spiral spring turns of the spiral spring to be positioned can rest.
Outwardly, this support surface is limited by a spirally curved rib protruding upward from it, which extends over slightly less than a full spiral turn and has a pitch that is equal to the blade thickness of the spiral spring to be positioned. The latter is first placed over this rib so that the rib engages between successive coil spring turns. Subsequently, by tangentially pushing the spiral spring, it is wrapped in the interior space delimited by the rib until a certain number of the spiral spring turns are in full contact with one another. The outermost of these wrapped spiral spring turns is then supported on the inner surface of the rib.
With the completion of the above-mentioned wrapping process, the spiral spring windings located inside the rib are positioned in such a way that after the inner spiral spring end has been fastened to the balance shaft, the spiral spring runs flat. This special way of positioning, however, is bought at the price of elastic deformation predominantly of the central turns of the spiral spring, and this obviously makes it impossible to position the completely undeformed spiral spring.
Accordingly, the present invention relates to a device for positioning a spiral spring intended for a clockwork mechanism, in which a spirally curved rib is provided for carrying out the positioning, which rib serves to engage between successive turns of the spiral spring to be positioned.
A quick and easy positioning of a completely relaxed coil spring is now achieved according to the invention in that the rib is surrounded on the outside by a flat table surface in such a way that the turns of the coil spring located radially outside the rib can rest on this table surface in a relaxed manner; that the spirally curved rib has a pitch which is at least approximately equal to the nominal value of the pitch that the spiral spring to be positioned should have in the relaxed state; and that the rib and the table surface can be rotated relative to one another about an axis which is perpendicular to the table surface and runs through the origin of the spirally curved rib.
Exemplary embodiments of the present subject matter of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing, with all details not absolutely necessary for understanding the invention being omitted in the drawing for reasons of clarity. In the drawing shows:
1 shows a plan view of the spiral spring to be positioned opposite the rib, the rib and the spiral spring already being in engagement with one another.
2 shows a plan view corresponding to FIG. 1, in which the spiral spring has been rotated counterclockwise with respect to the rib assumed to be stationary until the outside of the given spiral spring turn has completely clung to the inner surface of the rib, and
3 shows a top view corresponding to FIG. 1, in which the spiral spring has been rotated clockwise with respect to the rib, which is also assumed to be fixed, until the inside of the given spiral spring turn has completely clung to the outer surface of the rib.
In FIGS. 1 to 3 it is assumed that the spiral spring 5, which is still provided with the manufacturing kink 4, lies in a relaxed manner on a turntable, the polished table surface of which extends in the plane of the drawing sheet. The turntable can be rotated in a base of the device about an axis which perpendicularly penetrates the plane of the drawing at 9. Normally the table surface of the turntable is arranged horizontally, with its axis of rotation 9 then being perpendicular. The compound slide, which is otherwise common in the known devices, is not required here, which results in a substantial simplification. The turntable itself is assumed to be circular and expediently has such dimensions that, counting from the outside, the majority of all spiral spring windings can rest on its table surface.
In the above-mentioned base of the device, a pin is attached, which protrudes through the central opening of the turntable only so far that its upper and flat end face preferably extends only a little below the table surface of the turntable. The said pin is now provided with a rib 6 near its periphery, which expediently protrudes upwards over the table surface of the turntable by approximately the blade width of the spiral spring to be positioned.
Of this entire device, only the rib 6, which is thus assumed to be stationary, is shown in FIGS. 1 to 3, which rib is obviously curved in a spiral. The origin of this spiral curvature of the rib 6 should lie in the axis of rotation 9 of the turntable. Furthermore, the pitch of the spiral rib 6 is at least approximately equal to the nominal value of the pitch that the spiral spring 5 to be positioned should have in the relaxed state. In contrast, the radial wall thickness of the rib 6 is preferably no more than half the radial distance between successive turns of the relaxed spiral spring 5. On the other hand, the wall thickness of the rib 6 should be even greater than the blade thickness of the spiral spring 5.
Finally, in the present exemplary embodiment, the rib 6 is dimensioned in such a way that it can engage between the second and third spiral spring turns with all-round play, as FIG. 1 indicates, for example. The spiral spring windings have been counted from the manufacturing kink 4. In addition, the rib 6, viewed in its circumferential direction, should finally extend over an area which on the one hand is smaller than a full spiral turn, but on the other hand makes up at least two thirds of a full spiral turn.
The drawing shows a rib 6 which represents three quarters of a full spiral turn and this circumferential extension has proven to be particularly suitable.
The implementation of the positioning with the aid of the device described can now take place, for example, as follows. The spiral spring 5 to be positioned is grasped with the tweezers and placed over the rib 6 in such a way that the latter engages between the predetermined spiral spring turns as shown in FIG. In the example shown, the rib 6 is located between the second and third turns of the spiral spring 5, which lies with its remaining outer turns on the table surface of the aforementioned turntable. The turntable is now rotated counterclockwise about the axis 9, whereby the spiral spring 5 is carried along.
Due to its low weight, the spiral spring 5 can also move laterally on the polished table surface as required, so that finally the position according to FIG. 2 results, in which the outside of the second spiral spring turn hugs the inner surface 7 of the rib 6.
If this snuggling is achieved, however, the friction between the second spiral spring turn and the rib 6 becomes so great that further rotation of the spiral spring 5 as a whole does not occur because the small torque exerted on the spiral spring 5 is not sufficient, the spiral spring 5 even more Way to deform elastically. The spiral spring 5 thus engages on the rib 6 in the position shown in FIG. 2, and it retains its natural spiral shape even if the turntable should be rotated further in the counterclockwise direction after this engagement. The rotation of the turntable to be carried out in each case is therefore in no way critical.
When it snaps into place on the rib 6, the spiral spring 5 has automatically assumed the positioning predetermined by the rib 6, which now serves as the starting position for making the various measurements or machining operations on the spiral spring 5 in a manner known per se.
If, on the other hand, the turntable is rotated clockwise rather than counterclockwise as previously described, then the inside of the third spiral spring turn snuggles against the outer surface 8 of the rib 6 in the manner shown in FIG. This results in a second positioning of the spiral spring 5 opposite the rib 6, which in turn can again serve as a starting position for further measurements or processing. The possibility of being able to obtain two different positions of the spiral spring 5 merely by changing the direction of rotation of the torque exerted on the spiral spring constitutes further advantages of the device described.
Ultimately, the mode of operation remains basically the same if one does not, as explained, provide a turntable and a fixed rib 6, but a fixed table surface for the support of the spiral spring 5, but the rib 6 can then be rotated around the axis 9 relative to the fixed table surface designed.