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Verfahren zum Auswuchten von Uhren-Unruhen Die Erfindung bezieht sich
auf ein Verfahren zum Auswuchten von Uhren-Unruhen, bei dem man die Unruh in ihre
Schwerpunktlage einpendeln läßt und außerhalb der Schwerpunktlinie eine künstliche
Unwucht anbringt, die Unruh wieder einpendeln läßt und alsdann in der resultierenden
Schwerpunktlinie eine Ausgleichunwucht von gleich großem Drehmoment erzeugt.
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Neben dem Auswuchten einer Unruh durch eine Reihe von abgestuften
Bohrungen im jeweils sich einstellenden Schwerpunkt der Unruh ist es bereits bekannt,
zum Ausgleich einer natürlichen Unwucht außerhalb der Schwerpunktlinie eine künstliche
Unwucht anzubringen, die Unruh auf den neuen Schwerpunkt einpendeln zu lassen und
in der resultierenden Schwerpunktlinie eine Ausgleichunwucht von einem der künstlichen
Unwucht gleichen Drehmoment zu erzeugen. Um mit diesen zwei Bohrungen ein genaues
Auswuchten zu erzielen, ist aber eine vorherige genaue Bestimmung des Punktes für
die künstliche Unwucht erforderlich. Das Verfahren arbeitet außerdem nur bis zu
einer gewissen, eingeplanten Unwuchtgröße einwandfrei. Ein bekannter Vorschlag sieht
zwar vor, bei zu großer Restunwucht das Verfahren zu wiederholen, d. h. die Unruh
auf den neuen Schwerpunkt einpendeln zu lassen und dann in beschriebener Weise die
künstliche Unwucht und eine entsprechende Ausgleichunwucht anzubringen. Abgesehen
davon, daß durch eine solche Wiederholung mehr Material weggenommen wird, wodurch
das Masseschwungmoment dieser Unruh nicht mehr mit dem der einmal ausgewuchteten
Unruhen übereinstimmt, ist auch die Feststellung des natürlichen Schwerpunktes nach
vorausgehendem einmaligem Auswuditen sehr schwer möglich, d. h., durch die Lagerreibung
und infolge des kleinen Unwuchtfehlers stellt sich die Unruh nicht genau ein, die
Wiederholung läßt daher unter Umständen überhaupt keine Verkleinerung der Unwucht
erzielen.
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Demgegenüber wird nach der Erfindung vorgeschlagen, die erste künstliche
Unwucht etwa rechtwinklig zur Schwerpunktlinie der natürlichen Unwucht anzubringen
und die Ausgleichunwucht als Bezugspunkt für die Wiederholung des Verfahrens zu
benutzen, indem man etwa rechtwinklig dazu wiederum eine künstliche Unwucht anbringt
und erst danach die Unruh erneut einpendeln läßt, um sie in der Resultierenden mit
einer gleich großen Ausgleichunwucht zu versehen.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung geht von der Überlegung aus, daß
eine nach den ersten beiden Auswuchtbohrungen noch vorhandene Restunwucht immer
in Richtung der Ausgleichunwucht verbleibt falls die erste künstliche Unwucht etwa
im rechten
Winkel zur natürlichen Unwucht angebracht wird.
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Ein Einpendelnlassen der Unruh vor der Wiederholung des Verfahrens
mit den oben beschriebenen Unsicherheitsfaktoren kann und soll daher wegfallen.
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Die Restkomponente wird bei dieser Wiederholung voll und sicher erfaßt,
wenn die Ausgleichunwucht als Bezugspunkt für die Anbringung der zweiten künstlichen
Unwucht verwendet wird. Bei diesem Verfahren ist auch die Materialwegnahme stets
gleich groß. Selbstverständlich könnte das Verfahren in gleicher Weise mittels Materialzugabe
durchgeführt werden. Die zweite künstliche Unwucht und die drehmomentengleiche zugehörige
zweite Ausgleichunwucht können kleiner sein als die beiden ersten Unwuchten, sie
sollen jedoch mindestens doppelt so groß sein wie die Restkomponente nach dem ersten
Teilvorgang.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand der Zeichnung näher erläutert,
in der Fig. 1 einen Unruhring mit vier Auswuchtbohrungen, Fig. 2 ein Kräfteschaubild
für die Unruh nach Fig. 1 und Fig. 3 die Restunwucht in Prozent der mittleren natürlichen
Unwucht in Kurvenform zeigt.
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Im Kräfteschaubild nach Fig. 2 sind alle anzubringenden Unwuchten
gleich groß und doppelt so groß wie die als Mittelwert angenommene natürliche Unwucht,
und der Winkel zwischçn der natürlichen und der ersten künstlichen sowie zwischen
der Restkomponente und der zweiten künstlichen Unwucht ist gleich 900 gewählt. Winkelschwankungen
wurden nicht berücksichtigt, da die Auswirkung auf das Endergebnis nicht unterscheidungskräftig
hätte dargestellt werden können und die hierdurch auftretende Abweichung durch Aufstellen
eines Kräftediagramms leicht ermittelbar ist.
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Die in Fig. 1 dargestellte Unruh weist eine natürliche Unwucht U
auf, welche durch vier Bohrungen A, B, C, D ausgeglichen ist. Die zugehörigen Kraft-
.<omponenten
sind mit den entsprechenden klein Buchstaben bezeichnet. Der Auswuchtvorgang ge-;chieht
folgendermaßen: Nach Einpendelnlassen der Unruh auf ihren- natür-Lichen Schwerpunkt
wird rechtwinklig dazu die Boh- -rung A angebracht. Dann läßt man die Unruh wieder
einpendeln und bringt in der Resultierenden zu u und a die AusgleichsbohrungB an.
Ohne nochmals einpendeln zu lassen, wird rechtwinklig zu b die Bohrung C angebracht
und dann erst die Unruh wieder zum Einpendeln freigegeben. In der sich nunmehr aus
dem Unwuchtrest und der künstlichen Unwucht C ergebenden Resultierenden d wird schließlich
die Ausgleichsbohrung D angebracht. Die Abweichung des Punktes B von einer Linie
durch die Bohrung A und den Unruhmittelpunkt gibt ein Maß für die Restkomponente,
der Ausweichwinkel des Punktes D von einer Linie durch C und den Unruhdrehpunkt
zeigt den eventuell noch vorhandenen Endfehler an. Hierdurch können grobe Unwuchtfehler
sofort entdeckt und die fehlerhaften Teile entfernt werden. silber die Kräfte und
Restfehler, welche im Verlauf dieses Auswuchtvorganges auftreten, gibt das Schaubild
Fig. 2 Aufschluß.
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- Die durch die Bohrungen künstlich erzeugte Unwuchtkomponente a ergibt
zusammen mit der natürlichen Unwucht u eine Resultierende, die die Lage des Punktes
B bestimmt, welcher bedingungsgemäß ein gleiches Drehmoment wie die Bohrung A verursachen
soll. Der Resultierenden wirkt somit die Kraft b entgegen. Als Restunwucht verbleibt
gR, welche sich für die obige Annahme a = 2'u = b zu
der natürlichen Unwucht ergibt. Wie bereits erwähnt wurde und aus dem Diagramm klar
ersichtlich ist, verbleibt der Unwuchtrest bR immer in Richtung zur Bohrungen. Erfindungsgemäß
dient diese daher als Bezugspunkt für den weiteren Fortgang des Verfahrens. Etwa
rechtwinklig zu ihr wird durch die Bohrung C eine Kraft c hervorgerufen, welche
zusammen mit der Restkomponente UR eine Resultierende d gibt, die die Lage der Ausgleichsbohrung
D bestimmt. Der Endfehler, der in Richtung zum Punkt D verbleibt, ist mit u'R bezeichnet.
Der Ktirvenverlauf des Restunwuchtfehlers 4 ist am Kräftekreis außen angetragen.
Der Abstand dieser Kurve vom Kräftekreis zeigt den Fehler im Bereich einer natürlichen
Unwuchtu vom Wert Null bis zum Wert a/2 der Ausgiei'chsbohrungen-. Die Kurve wurde
bis zu diesem übertrieben großen Unwuchtfehler angedeutet, um den Fehler überhaupt
erkennbar machen zu können.
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Rechnerisch läßt sich dieser Fehler bestimmen durch
Da bedingungsgemäß a b und c = d, ergibt sich
Nimmt man wie im Diagramm gezeigt an, daß a = b = c = d, so erhält man
Setzt man--zur Ermittlung des Fehlers in % u = 100, so ergibt sich für ein Verhältnis
der natürlich vorhandenen zur künstlich angebrachten Unwucht von a :a= 1:4, also
u = a/4
Entsprechend erhält man für z = a/2 = = 2,8 °/0 .
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Der Wahl des Verhältnisses von : ci sind einerseits durch den Endfehler
nach unten, andererseits durch eventuelle Reibungsfehler nach oben Grenzen gesetzt.
Wie bereits bei dem eingangs erwähnten bekannten Verfahren hat sich auch hier ein
Verhältnis : ci 1: 4 als Optimum erwiesen.
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Die resultierende Restunwucht zur in °/o von der mittleren natürlichen
Unwucht ist in Fig. 3 als Kurve aufgetragen. Aus dieser ist zu ersehen, daß die
verfahrensabhängigen Fehler derart klein sind, daß sie gegenüber den anderen Fehlern,
wie sie durch Reibung, nachträgliches Spiralenaufsetzen u. dgl. gegeben sind, ohne
weiteres vernachlässigt werden können.