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Verfahren zum zentrischen Befestigen der Spiralfeder an der Spiralrolle Bei Schwingsystemen von Messgeräten, insbesondere von Uhren, dient zur Speicherung der potentiellen Energie des Systems häufig eine Spiralfeder. Dabei ist die Spiralfeder mit ihrem inneren Ende an einer hohlzylindrischen Rolle befestigt, die ihrerseits auf die Welle der Drehmasse - bei Uhren also auf die Welle der Unruh - aufgesetzt wird.
Für die guten Gangeigenschaften eines derartigen Schwingsystems ist es nun von ausserordentlicher Bedeutung, dass die Spiralfeder zentriert ist. Gewöhnlich versteht man hierunter die Forderung, dass der geometrische Ursprung der archimedischen Spirale mit der Drehaxe des Systems zusammenfällt. Bei Uhren kann es zur Erreichung eines besseren Isochro- nismus aber auch erwünscht sein, dass sich der - um ein Geringes vom geometrischen Ursprung entfernt liegende - Schwerpunkt der Spiralfeder in der Drehaxe des Systems befindet. Die Spiralfeder wird in diesem Falle nicht auf ihren geometrischen Ursprung, sondern auf ihren Schwerpunkt zentriert.
In beiden Fällen erhebt sich jedoch die Forderung, dass die Drehaxe des Systems, bezogen auf die natürliche archimedische Form der entspannten Spiralfeder, durch einen ganz bestimmten Punkt verlaufen muss.
Bei den bisher üblichen Arten der Befestigung der Spiralfeder an der Spiralrolle kann diese Forderung nicht erfüllt werden.
Bei der am häufigsten angewendeten Befestigungsart wird das innere, geradegebogene Ende der Spiralfeder entweder in einen in die Rolle in Form einer Sehne eingesägten Schlitz gesteckt und dort verpresst, oder aber es wird in ähnlicher Weise in eine Bohrung der Spiralrolle gesteckt und dort verstiftet. Hierbei ist es stets notwendig, die beim Befestigen der Spiralfeder entstehenden oder nach dem Befestigen der Spiralfeder noch vorhandenen Formabweichungen der Spiralfeder bei jeder Feder einzeln durch manuelle Arbeit zu beseitigen. Dieses sog.
Zentrieren oder Rundrichten der Spiralfedern verlangt nicht nur grosse Geschicklichkeit der ausführenden Personen, sondern es ist darüber hinaus auch von schädlichem Einfluss auf die elastischen Eigenschaften der Spiralfeder, die sich durch das Biegen der Feder mit der Pinzette in unkontrollierbarer und nicht reprodu- zierbarer Weise verändern.
Die manuelle Nacharbeit kann auch bei einer anderen bekanntgewordenen Befestigungsart nicht vermieden werden, bei der die innere, spiralenförmig auslaufende Windung der Spiralfeder am Umfang einer zylindrischen Spiralrolle mit kreisförmigem Querschnitt befestigt ist.
Man hat bereits versucht, ein Rundlaufen der Spiralfedern dadurch zu erreichen, dass man die Spi- ralrolle nicht als Hohlzylinder mit kreisförmigem, sondern mit spiralförmigem Querschnitt ausbildet. Auf diese Weise soll die Form der Spiralrolle der archimedischen Form des innersten Umgangs der Spiralfeder angepasst werden, so dass die Spiralfeder beim Aufsprengen auf die Rolle ihre ursprüngliche Form behält und sich dadurch von selbst auf ihren geometrischen Ursprung zentriert.
Nachteilig für diese Befestigungsart wirkt sich jedoch der Umstand aus, dass die Durchmesser der innersten Spiralfederumgänge bei der Herstellung der Spiralfedern verschieden gross ausfallen, so dass jeweils nur ein Teil der hergestellten Spiralfedern mit hinreichender Genauigkeit auf eine vorgegebene spiralförmige Rolle passt oder aber ein Sortierverfahren nötig wird.
Mit der vorliegenden Erfindung werden alle genannten Nachteile auf einfache Weise vermieden. Die Erfindung geht von folgenden Erkenntnissen aus:
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1. Das Zentrieren der Spiralfeder muss bereits vor dem Befestigen an der Rolle erfolgen, und zwar von der äussersten Spiralfederwindung her.
2. Die zunächst an ihrem äusseren Umfang fixierte Spiralfeder muss durch geeignete Massnahmen ihre natürliche archimedische Form annehmen können, die sie bei der Herstellung erhalten hat.
3. In diesem Zustand ist nun die Befestigung der Spiralfeder an der Rolle so vorzunehmen, dass durch den Vorgang der Befestigung keine formändernden Kräfte auf die Spiralfeder mehr übertragen werden können. Die Spiralfeder ist dann genau zentriert, so dass manuelle Nacharbeit nicht mehr nötig ist.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der beigefügten Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen: Fig. la die Draufsicht eines Ausführungsbeispiels für eine Vorrichtung, mit der das erfindungsgemässe Verfahren durchgeführt wird, Fig. 1 b die Seitenansicht derselben Vorrichtung, wie in Fig. la-im Schnitt, Fig.2 ein Ausführungsbeispiel für eine zweiteilige Spiralrolle, an der die Spiralfeder ohne Deformation befestigt werden kann, und Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für eine einteilige Spiralrolle, die ebenfalls dazu geeignet ist, die Spiralfeder deformationsfrei festzuhalten.
In Fig. 1 ist die Lage des äussersten Umgangs der Spiralfeder 1 mit Hilfe von vier Pföstchen 2 fixiert. Diese Pföstchen sind so angebracht, dass sie die Spiralfeder von aussen her zwanglos berühren. Da die Form der äusseren Spiralfederwindung bei der Herstellung im Gegensatz zur Form der innersten Windung stets gleich bleibt, passen alle Spiralfedern in die Vorrichtung hinein, falls das äussere Ende der Spiralfeder immer an derselben Stelle der Vorrichtung liegt. Statt der Pföstchen 2 in Fig. 1 kann beispielsweise auch ein spiralförmiges Schulterlager benutzt werden.
Aus der Fig. l b ist ersichtlich, wie die Spiralfeder ihre natürliche archimedische Form annimmt, wenn z. B. nur die äusserste Spiralwindung unterstützt wird und der übrige Teil der Spiralfeder-frei durchhängen kann. Dieselbe selbstzentrierende Wirkung tritt auch ein, wenn z. B. die Unterlage, auf der die Spiralfeder liegt, in vibrierende Bewegung gesetzt wird.
Es ist nun ohne weiteres ersichtlich, dass die Dreh- axe durch Wahl der Lage des Führungsbolzens 4 nach Belieben entweder in den geometrischen Ursprung der Spiralfeder oder in den Schwerpunkt der Spiralfeder oder auch in einen anderen Punkt gelegt werden kann. Vorzugsweise berührt dabei das innere Ende der Spiralfeder die auf dem Führungsbolzen 4 befindliche Spiralrolle zunächst noch nicht. Die Befestigung der Spiralfeder an der Rolle ist sodann in der Weise vorzunehmen, dass hierbei keine Deformation der Spiralfeder mehr auftritt.
Dies geschieht im einfachsten Fall z. B. dadurch, dass auf die Schulter 3a der Rolle 3 in Fig. 1 etwas Klebstoff bzw. eine Masse mit plastischen Eigen- schaften gebracht wird. Wird die Rolle 3 dann ohne Drehen angehoben bzw. die äussere Spiralauflage gesenkt, so taucht die innere Windung der Spiralfeder in den Klebstoff. Auch besteht die Möglichkeit, den Klebstoff nach Anheben der Rolle 3 oder Senken der äusseren Spiralauflage in geeigneter Weise in den Raum zwischen Spiralrolle und Spiralfeder zu bringen.
Eine andere Art der deformationslosen Befestigung der Spiralfeder besteht darin, dass eine Rolle gemäss Fig. 2 oder Fig. 3 verwendet wird. Die Befestigung kann hier z. B. so erfolgen, dass zuerst das ringförmige Stück 3a der Fig. 2 auf den Führungsdorn 4 der Fig. 1 gesteckt wird. Sodann wird die Spiralfeder in die Vorrichtung der Fig. 1 eingelegt, und schliesslich wird der hohlzylindrische Rollenkörper 3b der in Fig. 2 gezeichneten Rolle mit seinem, den kleineren Durchmesser aufweisenden Teil nach unten auf den Führungsdorn 4 gesteckt und nach unten gedrückt.
Hierdurch gerät die innere Spiralfederwindung zwischen die Schultern 3a und 3c der in Fig. 2 gezeichneten Rolle und wird hier festgehalten, ohne dass ihre spiralige Form verlorengeht.
Eine weitere Möglichkeit besteht in der Verwendung einer Rolle, wie sie in Fig. 3 gezeichnet ist. Hier ist das ringförmige Stück 3a mit dem übrigen Teil 3b der Rolle verbunden. Jener löst sich jedoch bei einem Druck in axialer Richtung und stülpt sich über den hohlzylindrischen Teil 3b der Rolle, um die Spiralfeder in gleicher Weise wie vorhin beschrieben zwischen den Schultern 3a und 3c festzuhalten.
Es ist möglich, eine verbesserte Befestigung der Spiralfeder an der Rolle dadurch zu erreichen, dass die Spiralrolle, vorzugsweise aber die Schultern 3a und (oder) 3c der Spiralrolle aus einem Stoff mit plastischen Eigenschaften bestehen oder mit einem solchen Stoff präpariert sind. Auch ist es von Vorteil, eine andere Befestigungsart, vorzugsweise aber flüssigen oder pulverförmigen Klebstoff, vor oder nach oder gleichzeitig mit dem beschriebenen Befestigungsvorgang zu benutzen.
Das Verfahren zum zentrischen Befestigen der Spiralfeder an der Spiralrolle gemäss der Erfindung hat den Vorzug, dass es eine Zentrierung ohne manuelle Nacharbeit nicht nur auf den geometrischen Ursprung der Spiralfeder, sondern auch auf andere wählbare Punkte zulässt. Diese Zentrierung ist mit kreisförmigen Spiralrollen möglich, die keinen Schlitz zur Aufnahme der Spiralfeder benötigen und deren Herstellung sich daher noch einfacher gestaltet als die der bisher gebräuchlichen Rollenformen. Ausserdem ist es für das Verfahren belanglos, dass die Innendurchmesser der Spiralfedern bei der Herstellung stark schwanken.