DE1943197A1 - Balance for clocks - Google Patents
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- G04—HOROLOGY
- G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
- G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
- G04B17/04—Oscillators acting by spring tension
- G04B17/06—Oscillators with hairsprings, e.g. balance
- G04B17/063—Balance construction
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Description
PATEPiTANWALT · ■ or " PATEPiTANWALT · ■ or "
Dr, ERNST STURM 2S.-Dr, ERNST STURM 2S.-
MÜNCHEN 23
LEOPOLDSTR. 20/IVMUNICH 23
LEOPOLDSTR. 20 / IV
Les Fabricates d'Assortiments Reunies, Le Locle (Schweiz) Les Fabricates d'Assortiments Reunies, Le Locle (Switzerland)
Unruh für UhrenBalance for clocks
Die von der Unruh-Spiralfeder verbrauchte Energie wächst mit der Schwingungsweite (Amplitude) und im grossen und ganzen auch mit dem Trägheitsmoment. Dies ist eine dem Fachmann bekannte Tatsache und wenn der Konstrukteur bei einem Kaliber (Uhrwerk) feststellt, dass die Schwingungsamplitude zu klein ist/ dann trachtet er entweder nach der Vergrösserung der Federkraft oder er wählt eine kleinere Unruh mit kleinerem Trägheitsmoment, welche bei der gleichen zur Verfügung stehenden Energie mit grosserer Amplitude schwingt.The energy consumed by the balance spring increases with the oscillation range (amplitude) and by and large also with the moment of inertia. This is a fact known to those skilled in the art and if the designer of a caliber (clockwork) determines that the oscillation amplitude is too small / then tries he either after increasing the spring force or he chooses a smaller balance wheel with a smaller moment of inertia, which is the same available energy with a larger amplitude swings.
0098 U/132 80098 U / 132 8
A/gb/16 936
Fall 38A / gb / 16 936
Case 38
·ϊ\· Ϊ \
ν ' ' * ::: 1943137ν '' * ::: 1943137
Will man im Gegenteil die Stabilitäts- und Präzisionseigenschaften einer Uhr verbessern, so vergrössert man so viel wie möglich das Trägheitsmoment der Unruh, was die Vergrösserung des Qualitätsfaktors Q des Oszillators ermöglicht. Es ist Q = ~ N, worin N = Anzahl der Perioden eines gedämpften, nicht durch Antrieb unterhaltenen Oszillators bis seine Amplitude auf -^- ihres ursprünglichen Wertes abfällt (e = Basis der natürlichen Logarithmen). Bei Marinechronometern zum Beispiel verwendet man Unruhen mit grossem Trägheitsmoment, die infolgedessen für die Aufrechterhaltung des Ganges eine beträchtliche Kraft erfordern.On the contrary, if you want the stability and precision properties In a watch, the moment of inertia of the balance is increased as much as possible, which enables the quality factor Q of the oscillator to be increased. It is Q = ~ N, in which N = number of periods of a damped, not driven oscillator until its amplitude drops to - ^ - its original value (e = base of natural logarithms). at Marine chronometers, for example, are used to have a balance with a large moment of inertia, which is therefore used to maintain the Ganges require considerable force.
In einer Uhr, insbesondere in einem kleinen Kaliber, wie z.B. in Damenuhren, ist die zur Verfügung stehende Energie begrenzt. Will man daher das Trägheitsmoment und den Qualitätsfaktor erhöhen, so ist man bei dieser Absicht sehr bald begrenzt durch die Amplitude, die zu schwach wird. Diese Begrenzung ist besonders fühlbar geworden bei der gegenwärtigen Tendenz, im Interesse der Verbesserung des Qualitätsfaktors die Schwingungsfrequenz zu erhöhen. Ein Oszillator hoher Frequenz verbraucht mehr Energie und man muss daher das Trägheitsmoment der Unruh vermindern, wenn man ihr eine ausreichende Amplitude sicherstellen will, was dann zur Folge hat, dass der Qualitätsfaktor nicht im erhofften Masse verbessert wird. In a watch, especially in a small caliber, e.g. In women's watches, the available energy is limited. If one therefore wants to increase the moment of inertia and the quality factor, so with this intention one is very soon limited by the Amplitude that becomes too weak. This limitation is particularly noticeable in the current trend, in the interests of the Improving the quality factor to increase the vibration frequency. A high frequency oscillator consumes more energy and you have to decrease the moment of inertia of the balance when you you want to ensure a sufficient amplitude, what then to The result is that the quality factor is not improved to the extent hoped for.
Kurz, das sich stellende technische Problem ist das folgende sIn short, the technical problem that arises is the following
Wie kann der Energieverbrauch einer Unruh von gegebenem Trägheitsmoment weitestgehend vermindert werden? Denn jede Verminderung des Energieverbrauchs bei gegebenem Trägheitsmoment würde bei ei-: ner zur Verfügung ',stehenden Kraft und bei gegebenen Frequenzen er- *How can the energy consumption of a balance wheel with a given moment of inertia be reduced as far as possible? Because any reduction of energy consumption at a given moment of inertia would in egg: ER ner available 'property power and at given frequencies *
0098 U/1 328 .0098 U / 1 328.
hlen, was denhlen what the
lauben, Unruhen mit grösserera Trägheitsmoment zu wählen Qualitätsfaktor Q begünstigen würde.Permit to choose disturbances with a larger moment of inertia Quality factor Q would favor.
Wie kann man den Energieverlust während der Schwingung einer Unruh vermindern?How can one reduce the energy loss during the vibration of a Reduce balance?
Man muss zuerst wissen, wohin Energie geht, durch welchen physikalischen Vorgang sie verloren geht. Diese Energieverluste ! werden verursacht:You first have to know where energy is going, through which physical process it is lost. These energy losses ! are caused:
a) Durch die Reibung zwischen der Unruh und der Luft·a) Due to the friction between the balance and the air
b) Durch die Reibung der Zapfen.b) By the friction of the pegs.
c) Durch die innere Reibung der Spiralfeder. tc) Due to the internal friction of the spiral spring. t
Ziel vorliegender Erfindung ist die Verminderung des unter a) genannten Faktors, also der Reibung zwischen Unruh und Luft.The aim of the present invention is to reduce the factor mentioned under a), i.e. the friction between balance wheel and air.
Bei den klassischen, nicht geschnittenen Unruhen mit kreisförmigem Kranz wirkt diese Reibung für den Kranz nur seitlich, denn der Kranz belegt bei der Schwingung der Unruh immer den gleichen Teil des Raumes. Stirnwiderstand (Eindringwiderstand) gibt es nur für die Ränder der Arme oder Speichen der Unruh. Es liegt die Annahme auf der Hand, dass diese Reibung proportional zur Oberfläche des Unruhkranzes ist, und auch von der bei gegebener Winkelgeschwindigkeit zum Radius proportionalen Umfangsgeschwindigkeit abhängt. So versteht man, warum Unruhen mit grossem Trägheitsmoment mehr Energie konsumieren. Zur Vergrösserung des Trägheitsmomentes muss man entweder die Masse vergrössern, was bei konstanter Dichte die Kranzoberfläche vergrössert, oder man muss den Radius vergrössern, was eine Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit zur Folge hat. Hinzu kommen noch andere Faktoren, aber der durch Rei-In the classic, uncut, circular balance Kranz, this friction only acts laterally for the wreath, because the wreath always occupies the same position when the balance wheel vibrates Part of the room. Forehead resistance (penetration resistance) is only available for the edges of the arms or spokes of the balance wheel. It is the one It is obvious that this friction is proportional to the surface area of the balance wheel, and also to that at a given angular velocity depends on the circumferential speed proportional to the radius. So one understands why unrest with a large moment of inertia consume more energy. To increase the moment of inertia one must either increase the mass, which is a constant The density of the wreath surface is increased, or it is necessary to increase the radius that increases the circumferential speed Consequence. There are also other factors, but the
00981 4/132800981 4/1328
bung gegen die Luft verbrauchte Energieanteil vergrössert sich im Ganzen mit dem Trägheitsmoment.The amount of energy consumed against the air increases as a whole with the moment of inertia.
Man neigt daher zur Annahme, dass eine Erhöhung der Dichte des verwendeten Materials günstig wäre, denn für eine vorgeschriebene Masse nimmt dann die Reibungsfläche ab. Weiter gibt es ein Radikalmittel, die Luftreibung auszuschalten, indem man die Unruh im Vakuum schwingen lässt.There is therefore a tendency to assume that an increase in the density of the material used would be beneficial rather than a prescribed one Mass then decreases the friction surface. There is also a radical remedy to switch off air friction by turning the balance wheel can vibrate in a vacuum.
Dabei begegnet man aber einer andern Schwierigkeit: Die Luftreibung hat eine stabilisierende Wirkung auf die Amplitude der Unruh, wenn die angelieferte Kraft sich verringert {Abfallen des Momentes der Feder, wenn sie sich entrollt). Die Unruhen aus sehr dichtem Material oder Unruhen, die im Vakuum schwingen, konsumieren wenig Energie, aber ihre Amplitude vermindert sich beträchtlich zwischen dem höchsten Spannungsgrad der Feder und der Federspannung nach 24 stunden, was sich in Gangänderungen auswirkt, wenn sich die Periode mit der Amplitude nur einigermassen ändert (Isochronismus-Fehler).In doing so, however, one encounters another difficulty: the air friction has a stabilizing effect on the amplitude of the balance wheel when the force supplied is reduced ( the spring's moment falls when it unrolls). The balances made of very dense material or oscillating in a vacuum consume little energy, but their amplitude decreases considerably between the highest degree of tension of the spring and the spring tension after 24 hours, which results in rate changes when the period changes with the amplitude changes only to a certain extent (isochronism error).
Es geht daher darum, einen Oszillator zu schaffen, dessen Energiekonsum so klein wie möglich ist, der aber keinen zu grossen Amplitudenabfall hat, wenn die verfügbare Kraft um einen gegebenen Prozentsatz sinkt.It is therefore a matter of creating an oscillator whose energy consumption is as small as possible, but not too large Has a decrease in amplitude when the available force decreases by a given percentage.
Man ist daher veranlasst, die Kurve zu studieren, die den Kraftverbrauch in Funktion der Amplitude darstellt. Der Erfinder hat im Journal, suisse d'horlogerie, Schweiserausgabe, Nr. 9/10, 1967, Seiten 339-345 gezeigt, dass wenn das totale ReibungsmomentOne is therefore compelled to study the curve that represents the Represents power consumption as a function of amplitude. The inventor wrote in the Journal, suisse d'horlogerie, Schweiser edition, No. 9/10, 1967, pages 339-345 shown that when the total frictional torque
F in Funktion der Winkelgeschwindigkeit 6 durch die Formel?F as a function of the angular velocity 6 by the formula?
F~a + bÖ+cß-2 F ~ a + bÖ + cß- 2
00981 kl 1 32800981 kl 1 328
gegeben ist, die konsumierte Kraft P in Funktion der Amplitude φ gegeben ist durch die Formelis given, the consumed force P as a function of the amplitude φ is given by the formula
2 , „. 1 , 2*-^ 2 3 3 P = —=- aw* + r b ω f + —=r- cw a> « I 2 I »ι Τ2, ". 1, 2 * - ^ 2 3 3 P = - = - aw * + rb ω f + - = r- cw a> «I 2 I» ι Τ
co =s 2 τ/ y s Schwingungsfrequenzco = s 2 τ / y s oscillation frequency
Die Kurve für P in Funktion der Amplitude ep zeigt den in Fig. 1 der Zeichnung dargestellten Verlauf. In dieser Figur haben die Buchstaben folgende Bedeutung:The curve for P as a function of the amplitude ep shows the in Fig. 1 of the drawing illustrated course. In this figure the letters have the following meanings:
P = Verfügbare Kraft bei höchstem SpannungsgradP = Available force at the highest degree of tension
cf = entsprechende Amplitude cf = corresponding amplitude
POA = nach einer Gangdauer von 24 Stunden verfügbare Kraft P OA = power available after running for 24 hours
= entsprechende Amplitude= corresponding amplitude
'= Amplitudendifferenz'= Difference in amplitude
Man erkennt sogleich, dass die Amplitudendifferenz AcP von der mittleren Neigung der Kurve im Gebrauchsbereich abhängt. Je grosser diese Neigung, umso kleiner ist Αφ . Diese Neigung ist gegeben durch die Gleichung:It can be seen at once that the amplitude difference AcP depends on the mean slope of the curve in the area of use. The greater this inclination, the smaller is Αφ. This slope is given by the equation:
dP _ _2__ aaJ + b ω2 _6_ 3 2 dP _ _2__ aaJ + b ω 2 _6_ 3 2
dcp 7f" ι JT* ι *dcp 7f "ι JT * ι *
Das Problem liegt daher in der Verringerung von P unter Aufrecht erhaltung einer genügenden Neigung zwischen q> und Aber P hängt mit der Neigung nach der FormelThe problem therefore lies in reducing P while maintaining a sufficient slope between q> and But P depends on the slope according to the formula
ffoffo
dP , dP ,
—z —· aas zusammen. a<3> j —Z - · aas together. a <3> j
Stellt inan die Kurve der ifcLöituag "^fr* ift Funktion von ψ Adds to the curve of the ifcLöituag "^ fr * ift function of ψ
OC5314/ -j 328 "<P OC5314 / -j 328 "<P
dar, so erhält man die Kurve Z gemäss Fig. 2. In dieser Darstellung ist P die unter der Kurve Z liegende Fläche bis zur Abszisse cs>. Das Problem besteht daher darin, die unter der Kurve Z liegende Fläche zu verkleinern, dabei aber gleichzeitig die Ordinate im Abszissenpunkt <$ beizubehalten.the curve Z according to FIG. 2 is obtained. In this illustration, P is the area below the curve Z up to the abscissa cs>. The problem is therefore to reduce the area under curve Z, while at the same time maintaining the ordinate in the abscissa point <$.
dP Die Ordinate im Äbszissenpunkt G Q lässt sich in dreidP The ordinate at the abscissa point G Q can be divided into three
Segmente teilen, nämlich:Split segments, namely:
pa β ir p a β ir
b ~ - ~ To b ~ - ~ To
P ·/ =: b tu" Φ P · / =: b tu " Φ
= -4- ciO392 c TT = -4- ciO 3 9 2 c TT
Pi = -ψ- c £0" α>Pi = -ψ- c £ 0 "α>
Gleichfalls lässt sich die Fläche PQ in drei Teile teilen, ttämlieht Likewise, the area P Q can be divided into three parts, ttämlieh t
P - -2-P - -2-
a ua u
Po - P o -
Die Grossen Pft, P^ undPc sind auf folgende einfache Weise mit ^ und P1 verbunden: . "The quantities P ft , P ^ and P c are connected to ^ and P 1 in the following simple way:. "
Pa j ο P aj ο
P = ■= cp ρ1 ^b 2 lopb P = ■ = cp ρ 1 ^ b 2 lo p b
009814/1328009814/1328
ρ (ρ (
Man will P1 (4') = P' + Ρ£ + P1 konstant halten. Man kann daher nur Aenderungen zwischen P1, P' und P1 vornehmen (z.B. einen gewissen Wert Ap1 von P' abziehen und ihn zwischen P' und P1 One wants to keep P 1 (4 ') = P' + Ρ £ + P 1 constant. One can therefore only make changes between P 1 , P 'and P 1 (e.g. subtract a certain value Ap 1 from P' and subtract it between P 'and P 1
a b ca b c
verteilen).to distribute).
Weil das Ziel darin besteht, die unter der Kurve Z liegende Fläche, also P zu verkleinern, so erkennt man, in welchem Sinne diese Veränderungen vorgenommen werden müssen: Man muss z.B. dieBecause the goal is to reduce the area below curve Z, i.e. P, you can see in which sense these changes have to be made: You have to e.g.
Grosse /P* (die man mit <t multiplizieren muss, um den entsprea ίοGrosse / P * (which you have to multiply by <t to obtain the corresp ίο
chenden Flächenteil zu erhalten) verkleinern und die Grossen P' und P' (die man nur mit —~r- bzw. —-tr— multiplizieren muss, um die entsprechenden Flächen zu erhalten) vergrössern. Man muss daher diejenigen Grossen begünstigen, deren Multiplikationsfaktor klein ist, auf Kosten derjenigen, deren Multiplikationsfaktor gross ist, das heisst, P^ und P£ auf Kosten von P1 begünstigen,to get the corresponding area part) and the quantities P 'and P' (which one only has to multiply by - ~ r- or ---tr- to get the corresponding areas) increase. One must therefore favor those greats whose multiplication factor is small at the expense of those whose multiplication factor is large, i.e. favor P ^ and P £ at the expense of P 1,
und P1 auf Kosten von P'.
c band P 1 at the expense of P '.
cb
Von welcher geometrischen und physikalischen Charakteristika der Unruh hängen diese Grossen Pa, P^ und Pc, P^, P£ und P^ ab? Sie sind proportional zu a bzw. b bzw. c.On which geometrical and physical characteristics of the balance do these quantities P a , P ^ and P c , P ^, P £ and P ^ depend? They are proportional to a or b or c.
a = sogenannter Trockenreibungskoeffizient, proportional dem Gewicht der Unruh und dem Radius des Zapfens.a = so-called dry friction coefficient, proportional to the Weight of the balance and the radius of the pivot.
b = sogenannter viskoser Reibungskoeffizient, der, was den der Reibung der Luft auf dem Kranz zuzuschreibenden Teilb = so-called viscous coefficient of friction, the what the the part attributable to the friction of the air on the wreath
betrifft, proportional zu S und R ist.is proportional to S and R.
c = quadratischer Reibungskoeffizient, proportional zu S und 3c = quadratic coefficient of friction, proportional to S and 3
Rm R m
1J 3 O H / ■ ύ £ .' 1 J 3 OH / ■ ύ £. '
Es gibt daher ein einfaches Mittel zur Erhöhung von P^ und P1 auf Kosten von P1 ohne dabei das Trägheitsmoment zu verkleinern: Man muss Rm vergrössern, was für ein gleiches Trägheitsmo-There is therefore a simple means of increasing P ^ and P 1 at the expense of P 1 without reducing the moment of inertia: One has to increase R m , which results in the same moment of inertia.
2 ment die Verringerung der Masse (Trägheitsmoment = mRm ), daher2 ment the reduction in mass (moment of inertia = mR m ), therefore
die Verringerung von P1 erlaubt. Da P' und P' proportional zu Rm bzw. R sind, vergrössern sie sich mit dem Radius und man erhält was man wünscht, nämlich eine Verringerung von P ohne Veränderung von P1 in <P . Die Verringerung der Masse ruft bei gleicher Dichte und gleichem Radius eine Verringerung der Fläche des Kranzes hervor,/ Da man aber bei Verringerung der Masse den Radius vergrössert, erhält man einen feineren Kranz und von grosserem umfang, also einen weniger kompakten, so dass die Verringerung der Masse keine Verringerung der Fläche nach sich zieht.the reduction of P 1 allowed. Since P 'and P' are proportional to R m and R, respectively, they increase with the radius and you get what you want, namely a decrease in P without changing P 1 to <P. The reduction of the mass causes a reduction in the area of the ring with the same density and the same radius, / but since the radius is increased when the mass is reduced, one obtains a finer ring and of larger size, i.e. a less compact one, so that the reduction the mass does not result in a reduction in the area.
Man muss ebenfalls nach Verminderung der Massen trachten, die sich nahe des Zentrums befinden und deshalb weder zur Erhöhung des Trägheitsmomentes noch zur Stabilisierung der Amplitude beitragen, das heisst, die Massen der Welle, der Rolle und auch der Arme oder Speichen. Dies erlaubt die Verkleinerung von P' und umso mehr die Vergrösserung von P/ und / oder P1.One must also try to reduce the masses that are close to the center and therefore neither contribute to increasing the moment of inertia nor to stabilizing the amplitude, that is, the masses of the shaft, the roller and also the arms or spokes. This allows the reduction of P 'and all the more the enlargement of P / and / or P 1 .
Die Vergrösserung des Radius erlaubt gleichfalls die Begünstigung von P^, auf Kosten von P£, denn Pc ist proportional zuThe increase in the radius also allows P ^ to be favored at the expense of P £, because P c is proportional to
3 23 2
Rm , während Ρ£ proportional zu R ist»R m , while Ρ £ is proportional to R »
Zusammenfassend sei also gesagt, dass eine Verringerung der Masse mit einer Vergrösserung des Radius die Verkleinerung von P1 auf Kosten von P£ und P^ ermöglicht, sie gestattet weiter, P* mehr zu vergrössern als P£„ aber gestattet nicht die Verkleinerung von £. Eine Verringerung von P£ auf Kosten von P^ würde also er lau-In summary, it should be said that a decrease in mass with an increase in radius enables P 1 to be reduced at the expense of P £ and P ^; it also allows P * to be increased more than P £ “but does not allow £ to be reduced . A reduction of P £ at the expense of P ^ would therefore make it
00 9 8 U/1328 '00 9 8 U / 1328 '
* » · ft* »· Ft
ben, P noch mehr zu verkleinern, ohne P1 <ΦΟ) zu beeinflussen.ben, to reduce P even more without influencing P 1 <Φ Ο ).
Verringerung von b. Dazu muss man die Fläche des Kranzes verkleinern, ohne das Trägheitsmoment zu verringern. Decrease in b. To do this, one has to reduce the area of the ring without reducing the moment of inertia.
Ein erstes Mittel dazu ist das im deutschen Patent Nr A first means of doing this is that in German patent no
(Anmeldung P 17 73 523.8) vorgeschlagene: Vergrösserung der Dichte des für den Kranz verwendeten Werkstoffs. So reduziert man die Fläche, was P' und P* verkleinert. Es genügt dann die Vergrösserung des Radius, um P* ( a> ) wiederherzustellen. Da P* rascher mit dem Radius zunimmt als P/, so erreicht man im Ganzen eine Verkleinerung von P' auf Kosten von P'.(Registration P 17 73 523.8) proposed: increasing the density of the material used for the wreath. This reduces the area, which makes P 'and P * smaller. It is then sufficient to increase the radius to restore P * ( a> ). Since P * increases more rapidly with the radius than P /, a reduction in P 'is achieved on the whole at the expense of P'.
Aber auch hier ist man noch begrenzt: Da das Volumen des Kranzes abnimmt und damit der Radius zunimmt, kommt man zu sehr wenig kompakten Formen, wo die Fläche in Bezug auf das Volumen bedeutend wird, so dass man rasch zu einem optimalen Radius gelangt, über welchen der Energieverbrauch wegen P, und P zu gross wird. Das Hindernis ist daher die geringe Kompaktheit« Will man dieses überwinden, so muss man versuchen, kompaktere Formen zu verwenden.But here, too, there is still a limit: since the volume of the wreath decreases and the radius increases with it, one arrives at very less compact forms, where the area becomes significant in relation to the volume, so that one quickly arrives at an optimal radius which the energy consumption because of P, and P is too great. The obstacle is therefore the lack of compactness. If you want to overcome this, you have to try to use more compact forms.
Die Erfindung folgt daher der Ueberlegung, ob es nicht vorteilhaft wäre, den kontinuierlichen Kranz zu verlassen und die Trägheitsmasse in von einander getrennte Teile aufzuteilen, was zwar Stirnreibungen mit sich bringt, die man aber durch Verwendung aerodynamischer Formen verringern kann, welche Unterteilung aber eine grosser© Kompaktheit, das heisst, bei gegebenem Volumen eine kleinere Fläche ergibt. Rechnung und Erfahrung haben dem Erfinder die Richtigkeit dieser Annahme bestätigt. Die Einführung einer Sti;mrcibung wird in liohsra Masse kompensiert durch die Ver-The invention therefore follows the consideration of whether it is not advantageous would be to leave the continuous ring and divide the inertial mass into separate parts, what it brings with it frontal friction, but which can be reduced by using aerodynamic shapes, what subdivision but greater © compactness, that is to say, for a given volume, results in a smaller area. Account and experience have that Inventor confirmed the correctness of this assumption. The introduction of a stimulation is compensated in liohsra mass by the
0098 U/13280098 U / 1328
ringerung der seitlichen Reibung als Folge der Verringerung der Fläche. Das bildet Gegenstand der Erfindung. Sie schlägt eine Unruh vor, die von einander getrennte, vorzugsweise aerodynamisch profilierte, von Armen getragene Massen aufweist. Aus Gründen des Gleichgewichts sind mindestens zwei symmetrische Massen notwendig. Zur Erleichterung der Erreichung des Gleichgewichts könnten auch mehr, z.B. drei Massen vorgesehen sein, sofern darunter nicht die Kompaktheit leidet, im Interesse der Kompaktheit wird man vorzugsweise die Zahl der Massen auf das strikte Minimum beschränken.reduction in lateral friction as a result of the reduction in surface area. This forms the subject of the invention. She strikes a balance before, which has separate, preferably aerodynamically profiled, arms-borne masses. For the sake of At least two symmetrical masses are necessary in equilibrium. Might also help to facilitate the achievement of equilibrium more, e.g. three masses should be provided, provided that this does not affect compactness, in the interests of compactness one is preferred keep the number of crowds to the strict minimum.
Mit Rücksicht auf die Hin- und Herbewegung der Unruh muss das aerodynamische Profil symmetrisch sein und da das hintere Profil wichtiger ist, als das vordere, ist es oft besser, das Profil in Spitzen anstatt rund enden zu lassen.With regard to the back and forth movement of the balance wheel, the aerodynamic profile must be symmetrical and there the rear one If the profile is more important than the front one, it is often better to have the profile end in points rather than round ones.
Man nimmt als Mass der Kompaktheitζ
3One takes as a measure of compactnessζ
3
Y-Y-
IZS1 IZS 1
V = Volumen des Körpers S = Fläche des KörpersV = volume of the body S = area of the body
Dieses Mass bietet den Vorteil, dass es nur von der Form und nicht von der Grosse abhängt. V ist unveränderlich, wenn alle linearen Dimensionen eines Körpers mit einem und demselben Faktor multipliziert sind»This dimension has the advantage that it only depends on the shape and not on the size. V is immutable when all linear dimensions of a body are multiplied by one and the same factor »
0098U/13280098U / 1328
Kompaktheit einer Kugel (maximale'Kompaktheit)Compactness of a sphere (maximum ' compactness)
ή* R'
3 ή * R '
3
S m 4 ~ RS m 4 ~ R
33 rr=rrr = r
4 t«4 t «
0,4550.455
V = a*V = a *
S = 6aS = 6a
0,4080.408
Globale Kompaktheit von zwei Kugeln mit gleichem RadiusGlobal compactness of two spheres with the same radius
2 . 4T2. 4T
= 0,405= 0.405
Kompaktheit eines gewöhnlichen kontinuierlichen Kranzes von rechteckigem QuerschnittCompactness of an ordinary continuous ring of rectangular cross-section
V ■ 2V ■ 2 S β 2 TT Rm . 2 (h+s)S β 2 TT R m . 2 (h + s)
in ,in ,
des Kranzesof the wreath
h = Höhe des Kranzes s — Breite des Kranzesh = height of the wreath s - width of the wreath
fsT^fsT ^
+ S)+ S)
Der Bereich der Kompaktheit des Kranzes gewöhnlicher Unruhen (nach den Normen der Schweiz. Uhrenindustrie) erstreckt sich ungefähr von 0,248 bis 0,264.The range of compactness of the wreath of ordinary unrest (according to the norms of the Swiss watch industry) extends approximately from 0.248 to 0.264.
0098U/13280098U / 1328
Die erfindungsgemässe Unruh hat mindestens zwei durch Arme getragene Trägheitskörper oder Gewichte, die sich im Ganzen über weniger als die Hälfte des ünruhumfangs erstrecken, während der Rest des Umfangs frei von Material ist. Die Unruh ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kompaktheit der Trägheitskörper grosser ist als 0,310 und vorzugsweise grosser als 0,320. Diese Kompaktheit ist die Kompaktheit der Trägheitsmasse allein (Körper und allfällige Gleichgewichtsschrauben); die die Masse tragenden Arme sind in obigem Wert nicht· eingeschlossen» Sind die Trägheitskörper von den Armen getrennt hergestellte Stücke, so werden die ausserhalb des Innenradius der Körper liegenden Teile der Arme als Teil der Trägheitsmasse betrachtet.The balance wheel according to the invention has at least two arms carried inertia bodies or weights that are spread over the whole extend less than half of the rest circumference during the The rest of the scope is free from material. The balance wheel is characterized by the fact that the inertia bodies are more compact is than 0.310 and preferably greater than 0.320. This compactness is the compactness of the inertial mass alone (body and any balance screws); the arms carrying the mass are not "included" in the above value. Are the bodies of inertia Pieces made separately from the arms are made outside the inner radius of the body parts of the arms are considered to be part of the inertial mass.
Die Fig. 3 und 4 der Zeichnung zeigen eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgeraässen Unruh.Figures 3 and 4 of the drawings show an example Embodiment of the balance wheel according to the invention.
Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie III - III der Fig. 4, undFig. 3 is a section along the line III - III of Fig. 4, and
Fig. 4 ist eine Draufsicht.Fig. 4 is a plan view.
Die in Fig. 3 und 4 dargestellte Unruh hat zwei identische Trägheitskörper oder Gewichte 1 und 2, die von Armen 3 und 4 getragen werden. Jeder der Körper hat zwei pyramidenförmige Enden 5, um die Stirnreibung bei der Schwingung der Unruh zu vermindern .Die ■ Breite (Fig. 4) der Arme 3 und 4 ist ziemlich grosser als ihre Dicke (Fig. 3), Die beiden Körper oder Gewichte 1 und 2 erstrecken / sich im Gesamten über weniger als die Hälfte des Ünruhumfangsj der Rest des Umfangs ist frei von Material. Im dargestellten Beispiel beträgt die Kompaktheit der Körper 1 und 2 ungefähr 0,35. Die Dichte der Körper 1 und 2 ist vorteilhaft ziemlich gross. SieThe balance wheel shown in Figs. 3 and 4 has two identical ones Inertia bodies or weights 1 and 2 carried by arms 3 and 4. Each of the bodies has two pyramidal ends 5, in order to reduce the forehead friction when the balance wheel oscillates. The ■ Width (Fig. 4) of the arms 3 and 4 is quite larger than theirs Thickness (Fig. 3), The two bodies or weights 1 and 2 extend / in total for less than half of the rest scopej the rest of the perimeter is devoid of material. In the example shown the compactness of the bodies 1 and 2 is approximately 0.35. The density of the bodies 1 and 2 is advantageously quite large. she
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kann z.B. 9 gr/cm3 überschreiten. Die* Zahl der Körper 1 und 2 könnte grosser als zwei sein· Die Pyramiden 5, die die Enden der Körper 1 und 2 bilden, können mehr oder weniger stumpf sein und könnten auch durch Halbkugeln ersetzt sein.can, for example, exceed 9 g / cm 3. The * number of bodies 1 and 2 could be greater than two. The pyramids 5 that form the ends of bodies 1 and 2 can be more or less blunt and could also be replaced by hemispheres.
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