DE819074C - Verfahren und Maschine zum Eichen der Unruhe und Spiralfeder von Uhrwerken - Google Patents

Description

• Verfahren und Maschine zum Eichen der Unruhe und Spiralfeder von Uhrwerken Den Zweck der Erfindung bildet die Schaffung eines Verfahrens und einer NZaschine zum Eichen des aus Unruhe und Spiralfeder bestehenden Schwingsystems von Uhren.
• Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, dali man die Spiralfeder in einem ortsfesten Punkt mit dem äußeren Ende aufhängt, daß man der Unruhe um ihre Achse einen derartigen Impuls erteilt, daß sie sich unter der Einwirkung der Spannungs- und Entspannungsbewegungen der Spiralfeder wiederholt hebt und senkt und daß man die Anschläge der Unruhe auf einer darunter befindlichen Fläche abzählt.
• Die zur Ausübung des Verfahrens dienende Maschine kennzeichnet sich durch die Anordnung einer Kontaktscheibe, einer über dieser Scheibe befindlichen Zange zum Befestigen des Endes der Spiralfeder, von 'Mitteln zum Einstellen des Abstandes zwischen der Scheibe und der Zange und eines elektrischen Stromkreises zwischen der Zange und der Scheibe, in den ein Zähler eingeschaltet ist, der bei jedem Anschlag der Unruhe auf der Scheibe in Tätigkeit tritt.
• In dieser Maschine besteht die Zange aus zwei Backen mit zylindrischen Klemmflächen, die federnd gegeneinandergedrückt werden, von denen die eine fest am unteren Ende eines drehbar gelagerten Stiftes und die andere lose in einem Kopf sitzt, in dem der Stift drehbar gelagert ist. Die Anordnung ist derart getroffen, daß, wenn die Spiralfeder zwischen die beiden Backen eingreift, die Drehung des Stiftes die Verschiebung der eingespannten Stelle der Spiralfeder bewirkt. Der Kopf ist drehbar um den Stift in einem ortsfesten Halter gelagert und trägt einen Zapfenhalter, der am unteren Ende mit einem Zapfen versehen werden kann, in den ein zur Aufnahme des Spiralfederendes dienendes Loch gebohrt ist. Die Anordnung ist derart getroffen, daß eine Hinundherschwenkung des Kopfes um den Stift die Drehung der am Kopf hängenden Teile bewirkt, wodurch die Unruhe in Bewegung gesetzt und die Schwingungen der Spiralfeder erzeugt werden.
• Der Zapfenhalter kann mit seinem Zapfen in der ihm gegenüber dem Drehstift gegebenen Lage derart festgestellt werden, daß der Zapfen in bezug auf die Klemmstelle der Zange eine unveränderliche Lage einnimmt und nach der Einstellung der Spiralfeder die Befestigung gestattet, während er sich noch auf der Maschine befindet.
• Die Kontaktscheibe kann der die Spiralfeder tragenden Zange genähert oder von dieser abgerückt werden, einerseits mit Hilfe einer rasch arbeitenden Vorrichtung, anderseits mit Hilfe einer langsam arbeitenden Vorrichtung.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind der Beschreibung zu entnehmen.
• Die Zeichnung veranschaulicht ein nicht beschränktes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Maschine.
• Abb. i ist ein senkrechter Schnitt gemäß der Linie 1-I der Abb. 2; Abb. 2 ist ein Schnitt gemäß der Linie II-II der Abb. i ; Abb.3 ist eine Ansicht des Rädchens und der Umfangsnut, die zusammen die zum Festklemmen des Spiralfederendes dienende Zange bilden; Abb. .4 ist ein Schnitt durch das untere Ende des Zapfenhalters mit einem darin eingespannten Zapfen; Abb.5 zeigt schematisch im Grundriß die jeweiligen Lagen der verschiedenen Teile; Abb.6 ist ein Schnitt durch die Vorrichtungen zum langsamen und raschen Verschieben der Kontaktscheibe.
• Das Maschinengestell i trägt einen Tisch 2, in dem lotrecht eine Stange 3 geführt ist. Diese trägt einen Teller 4, der eine Kontaktscheibe 5 aus gut stromleitendem Werkstoff enthält. Das Gestell bildet im oberen Teile ein Auge 6, in dem sich der Zapfen 7 eines sich über den Tisch 2 erstreckenden waagerechten Armes 8 drehen kann. Auf das mit Gewinde versehene Ende des Zapfens 7 sind zwei Gewindemuttern 9 und io geschraubt, die das Feststellen des Armes 8 in einer um die Achse des Auges 6 drehbaren Lage gestatten.
• Ein zylindrischer Kopf i i ist drehbar im Arm 8 durch einen kegelförmigen Zapfen 12 gelagert, der exzentrisch zum Kopf i i angeordnet ist und in eine entsprechende kegelförmige Bohrung 13 des Armes 8 eingreift. Die Versetzung der Achse o'-x' des zylindrischen Kopfes i i gegenüber der Achse o-x des Zapfens 12 ist im wesentlichen gleich der Hälfte des größten Durchmessers der größten Windung der zu behandelnden Spiralfedern. Ein Knopf 14, der

  am oberen Ende des Zapfens 12 befestigt ist, dient

  zum Verdrehen des Kopfes i i und zum Aufhängen

  dieses Kopfes am Arm 8 unter Zwischenschaltung

  einer Federscheibe 15.

  Durch den Kopf i i ist ein auf die Achse des

  Zapfens 12 zentrierter Stift 16 hindurchgeführt,

  dessen oberes Ende mit Gewinde versehen ist, auf

  das zwei als Mutter und Gegenmutter dienende

  Knöpfe 17 und 18 geschraubt sind. Durch diese An-

  ordnung wird jeder lose Gang des Stiftes 16 in der

  Achsenrichtung vermieden. Der Knopf 18 dient zum

  Verdrehen des Stiftes 16, und der Knopf 17 trägt

  einen Zeiger i g, der sich auf einer Skala des Knopfes

  14 derart bewegt, daß er das liessen der Winkel-

  bewegung des Stiftes 16 in bezug auf den Kopf i i

  gestattet. Der Stift 16 ist am unteren Ende mit einer

  Umfangsnut 20 versehen (Abb. 3), in die ein Räd-

  chen 21 eingreift, das lose auf dein Federarm 22 des

  Kopfes i i gelagert ist. Das Rädchen 21 und die Um-

  fangsnut 2o bilden die beiden Backen einer Zange,

  in die das äußere Ende der zu untersuchenden

  Spiralfeder 23 eintreten kann, die am unteren Ende

  die Unruhe 24 trägt. Letztere läuft nach unten hin

  in eine Kontaktspitze 25 aus, die mit der Kontakt-

  scheibe 5 zusammen arbeitet. Ein bei 27 auf dem

  Arm 22 gelagerter Hebel 26 dient dazu, den Feder-

  arm 22 von Stift 16 abzudrücken und dadurch das

  Rädchen 21 außer Eingriff zu bringen, wenn das

  Ende der Spiralfeder 23 in die Zange 20, 21 ein-

  gesetzt oder aus dieser herausgezogen werden soll.

  Auf dem Kopf i i ist drehbar ein Ring 28 ge-

  lagert, der sich somit um die :Wise o'-x' drehen

  kann. Ein Zapfenträger 29 ist bei 3o drehbar im

  Ring 28 gelagert und kann durch eine Klemm-

  schraube 31 in der ihm gegebenen Winkellage fest-

  gestellt werden. Am unteren Ende ist der Zapfen-

  halter zangenartig ausgebildet (Abb. 4). Die beiden

  Zangenbacken 32 und 33 können einen Zapfen 34

  festspannen, der mit einem Loch 35 versehen ist.

  Das Festspannen geschieht mit Hilfe einer Gewinde-

  mutter 36. Das Loch 35 dient zur Aufnahme des

  Endes der Spiralfeder 23 hinter der Befestigungs-

  stelle zwischen dein Rädchen 21 und der Nut 2o.

  Der Zapfenträger 29 ist derart gekrümmt, daß durch

  seine Verdrehung uni die 1_agerstelle 3o der Zapfen

  34 der Achse o'-x' genähert oder von dieser entfernt

  werden kann.

  Die Spindel 3, welche den Teller 4 und die Kon-

  taktscheibe 5 trägt, kann durch einen Knopf 37

  (Abb.6) rasch in der Höhe verstellt werden. Zu

  diesem Zweck sitzt dieser Knopf an einer Spindel

  38, die mit einer Zahnung 39 versehen ist, welche

  mit einer Zahnstange 40 der Spindel 3 im Eingriff

  steht. Der Teller kann ferner langsam durch einen

  Knopf 41 in der Höhe verstellt werden. Dieser

  Knopf ist mit enier Sclinecl;e, _1= verbunden, die mit

  einem Schneckenrad 43 im Eingriff steht, das durch

  eine nicht dargestellte Reibungskupplung, durch

  eine Feder beeinflußte Scheibe, die Spindel 38 in

  Drehung versetzt.

  Hat man der Unruhe 24 einen Impuls uni ihre

  Achse erteilt, so bewegt sich das aus der Unruhe

  und der Spiralfeder bestehende Ganze auf und ab,

  weil die Spiralfeder abwechselnd gespannt und entspannt wird. Die Höhe des Tellers .4 ist derart eingestellt, daß im Totpunkt die Kontaktspitze 25 der Unruhe 24. die Kontaktscheibe 5 berührt, ohne eine Kraft auszuüben, d. h. derart, daß das ganze Gewicht der Unruhe und der Spiralfeder auf den Aufhängungspunkt der Feder zwischen (lern Rädclieti 21 und der Nut 20 übertragen wird. Während der Schwingungen wird die Unruhe abwechselnd gehoben und bis zur Berührung mit der Kontaktscheibe 5 gesenkt. Durch diese Berührung wird ein Stromkreis geschlossen, in den ein Zähler eingeschaltet ist. Dieser gestattet es, die Zahl der Schwingungen der Unruhe in der Zeiteinheit zu bestimmen.
• Der Zähler kann beliebiger Art sein. Er kann z. B. aus einer in den Stromkreis geschalteten Glimmlampe bestehen, die sich hinter einer von einem Synchronomotor angetriebenen und mit einem Schlitz versehenen Scheibe befindet, die den Blitz der Glimmlampe durchtreten läßt. Dreht sich die Scheibe einmal in t/5 Sekunde und leuchtet die Glimmlampe fünfmal in jeder Sekunde auf, so erzielt man einen scheinbar stillstehenden Lichtstrahl. In diesem Augenblick ist dann das aus Unruhe und Spiralfeder bestehende Ganze geeicht. Verschiebt sich jedoch der Lichtstrahl in der einen oder der anderen Richtung, so werden die Kontakte mehr oder weniger als fünfmal in der Sekunde hergestellt. In diesem Fall geht das aus Unruhe und Spiralfeder bestehende Ganze vor oder nach und inuß ausgeglichen werden.
• Die Gebrauchsanweisung der Maschine ist folgende: Je nach der Lage der Begrenzungsstifte in bezug auf den Zapfen in der Uhr, zwischen denen die Unruhe gelagert «erden soll, regelt man annähernd den Abstand zwischen dem Zapfen 34 und der Klemmstelle zwischen der Nut 20 und dem Rädchen 21 einerseits durch Verdrehung des Zapfenträgers 29 um die Lagerstelle 30, um den Zapfen in den gewünschten Abstand von der Achse o'-x' zu bringen, d. h. bis zu einem Abstand, der im wesentlichen gleich ist der Exzentrizität zwischen der Achse o'-x' des Kopfes i i und der Achse o-x, anderseits durch Verdrehung des Ringes 28 um den Kopf i i, d. li. um die Achse o'-x', derart, daß der Zapfen in den Weg des Federendes gebracht wird, das zwischen dein Rädchen 21 und der Nut 20 festgespannt ist.
• Das Einsetzen des Zapfens geschieht dadurch, daß man den Arm 8 im Auge 6 um i8o' verdreht, wodurch das untere Ende des .Zapfenträgers in den Handbereich des Bedienenden gebracht wird. Dieser kann dann die 1Iutter 36 lösen, den Zapfen 34 einsetzen und derart verdrehen, daß das Loch 35 sich in der Richtung des Federendes einstellt, wenn das Ganze wieder in die normale Lage gebracht wird. Die Mutter 36 wird dann festgeschraubt, und der Arm 8 tun i8o° derart verschwenkt, daß er wieder die normale Lage einnimmt.
• Man erfaßt dann mit einer Kornzange das Ende der Spiralfeder, rückt mit dem Hebel 26 das Rädchen 21 ab und bringt das Ende der Feder zwischen das Rädchen 21 und die Nut 2o. Man läßt den Hebel 26 los, so daß das Rädchen die Spiralfeder in der Nut festklemmt und darin aufhängt. Man verdreht den Knopf 18, wodurch die Spindel 16 in Drehung versetzt wird. Die Nut 2o dieser Spindel nimmt die Spiralfeder durch Reibung mit, wobei das Rädchen 21 sich um seine Achse dreht. Das Ende der Spiralfeder tritt in das Loch 35 des Zapfens 34 ein, der vorher in der bereits beschriebenen Weise gerichtet wurde. Die Spiralfeder ist dadurch zwischen zwei Punkten eines auf die Achse o'-x' zentrierten Kreises festgehalten,so daß die Achse der Unruhe im wesentlichen mit der Achse o'-x' übereinstimmt.
• Man regelt dann die Lage der Kontaktscheibe 5 derart, daß in der Ruhelage die Kontaktspitze 25 der Unruhe diese Scheibe 5 nur berührt, ohne jedoch einen Druck auszuüben, so daß das ganze Gewicht der Unruhe und der Spiralfeder in der Nut 20 hängt. Die Einstellung erfolgt zunächst in annähernder Weise durch den Knopf 37 und anschließend durch den Knopf 41 für die Feineinstellung. Ein in den Stromkreis geschaltetes Kontrollauge schließt sich, sobald der Strom durchfließt.
• Nach diesen Einstellungen soll nun genau die Länge der Spiralfeder zwischen der Nut 2o und der Unruhe 24 bestimmt werden, mit anderen Worten der Punkt, wo der Zapfen 34 angesetzt werden soll. Zum Anwerfen der Unruhe dreht man den Knopf 14 des Kopfes i i hin und her, genau wie beim Aufziehen einer Uhr. Der ganze Kopf i i schwingt um die Achse o-x, und die Achse der Unruhe beschreibt dabei um die Achse o-x einen Kreis, dessen Halbmesser gleich ist dem Abstand zwischen o-x und o'-x'. Dieser Eingriff genügt, um die Unruhe in eine hin und her gehende Kreisbewegung zu versetzen. Die Unruhe führt dann zwei Bewegungen aus, und zwar eine Bewegung in ihrer eigenen Ebene und eine andere Bewegung in Richtung der Achse. Durch diese letztere Bewegung wird die Unruhe abwechselnd gehoben und gesenkt, und die Kontaktspitze 25 gelangt periodisch mit der Kontaktscheibe 5 in Berührung, wodurch die Glimmlampe zum Aufleuchten gebracht wird. Bleibt der Lichtstrahl nicht stillstehen, so verdreht man den Knopf 28 nach der einen oder der anderen Richtung, je nachdem das aus der Unruhe und der Spiralfeder bestehende Ganze vor- oder nachgeht. Dadurch wird auch die Spindel 16 und die Nut 20 gedreht und die Spiralfeder durch Reibung mitgenommen. Die Feder verschiebt sich dabei und versetzt das Rädchen 21 in Drehung, dessen Achse aber still stehenbleibt. Das Ende der Spiralfeder wird im Loch 35 des Zapfens 34 vor- oder zurückgeschoben. Die Unruhe 24 wird wiederholt angeworfen für einen neuen Versuch mit der Glimmlampe, und zwar so lange, bis unter den Einwirkungen der Schwingungen der Unruhe der Lichtstrahl still stehenbleibt. In diesem Augenblick ist die Länge der Spiralfeder genau bestimmt, und man befestigt den Zapfen mit Hilfe eines in das Loch 35 des Zapfens 34 eingetriebenen Splintes 44, derart, daß die Spiralfeder im Loch festgeklemmt wird. Man löst die Mutter 36, man betätigt den Hebel 26 zum Ab- rücken des Rädchens 21 von der Nut 2o und zieht die Unruhe mit der genau eingestellten Feder heraus.
• Die Erfindung beschränkt sich natürlich nicht auf das vorbeschriebene Ausführungsbeispiel. Ohne vom Wesen abzuweichen, kann man bauliche Änderungen treffen. Man kann z. B. jede andere geeignete Vorrichtung zum Zählen der Kontakte der Spitze 25 auf der Scheibe 5 anwenden und den Augenblick des Stromschlusses mit einer in geeigneter Weise untersetzten Zeitbasis (Stimmgabel oder Quarz) vergleichen, z. B. einem Stroboskop, einem Oszillographen und einem Registriergerät.
• :\tistatt die Höhe der Scheibe 5 zu regeln, kann man auch die Höhe des Armes 8 und der darauf angeordneten Teile einstellen.
• Die -Maschine bietet zahlreiche Vorteile, und zwar eine große Genauigkeit, eine große Leistung, die Befestigung des Zapfens an Ort und Stelle, Beseitigung der spiralförmigen Aufzeichnung an der Zählstelle und eine wirtschaftliche Arbeitsweise.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Eichen der Unruhe von Uhren, dadurch gekennzeichnet, daß man die Spiralfeder in einem ortsfesten Punkt mit dem äußeren Ende aufhängt, daß man der Unruhe um ihre Achse einen derartigen Impuls erteilt, daß die Unruhe sich unter der Einwirkung der abwechselnden Spannungen und Entspannungen der Feder hebt und senkt und daß man die Berührungen der Unruhe mit einer darunter befindlichen Fläche zählt.
2. 2. Maschine zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Anordnung einer Kontaktscheibe (5), einer Fiber dieser Scheibe (5) angeordneten Zange (20, 21), in welcher das äußere Ende der Spiralfeder (23) befestigt wird, von Mitteln zum Einstellen des Abstandes zwischen der Scheibe (5) und der Zange (20, 21) und eines Stromkreises zwischen der Zange (20, 21) und der Scheibe (5), in den ein Zähler eingeschaltet ist, der bei jeder Berührung zwischen der Unruhe und der Kontaktscheibe (5) in Tätigkeit tritt.
3. 3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zange aus zwei zylindrischen, federnd gegeneinandergedrückten Körpern (20, 21) besteht, deren einer fest am unteren Ende einer drehbar gelagerten Spindel (16), deren anderer lose an einem Kopf (ii) gelagert ist, in dem die Spindel (16) selbst drehbar gelagert ist, derart, daß beim Einführen der Spiralfeder (23) zwischen die beiden Zylinderkörper (20, 21) die Drehung der Spindel (16) die Verschiebung der Stelle der Spiralfeder (23) bewirkt, die zwischen den leiden Körpern (2o, 21) eingespannt ist. .f. Maschine nach den Ansprüchen 2 und 3, da- durch gekennzeichnet, daß der Kopf (i i) dreh- bar um die Spindel (i6) in einem ortsfesten Halter (8) gelagert ist und einen Zapfenträger (29) trägt, dessen unteres Ende einen Zapi'en (3.1) mit einen, 1_ocl, (35) @iufnehinen kann, in das das Ende der Sliii-alfcder (23) eingesetzt werden kann, derart, claß eine Hinundherver- schwenkung des Kopfes (i i) uin die Spindel (16) die Drehung aller "feile des Kopfes (ii) und das Anwerfen der L'111-tilie (2.1) sowie ihre Schwingungen bewirkt. 5. Maschine nach den .\iishriiclieii 2 bis .p, da- durch gekennzeichnet, dal3 der Zapfenträger (2y) gekrümmt und drehbar uni eine lotrecl;te Achse des Kopfes (i i) gel:igci-t ist. \\obei er durch eine Sperrvorrichtung (31) in der ilini gegebenen Lage gehalten v-ird. 6. Maschine nach den -\iisl>riiclien 2 und 3, dadurch gekeiinzeiclinet, d;tß der Zapfenträger (29) drehbar in einem auf deni Kopf (ii) an- geordneten Ring (28) gelagert ist, der um eine gegen die Achse (o--i-) der Spindel (16) \,ersetzte Achse (o'-_t--') gedreht m-erden kann, \\-()bei die Versetzung annähernd gleich ist der Hälfte des Durchmessers der größten \\'indung der zu untersuchenden Spiralfedern. 7. Maschine nach den :\iispriichen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1z) des drehbaren Kopfes (i i) ini Maschinen- gestell(i) um eine waagerechte Achse (o'-x') drehbar gelagert ist. B. 1\Iaschine nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, claß die Spindel (16) und der Kopf (i i) jeweils am oberen Ende einen Knopf (1:I, 18) oder sonstigen Betätigungs- körper tragen, der das getrennte Verdrehen dieser beiden Teile gestattet. 9. Maschine nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfenträger (29) und der drehbare Ring (28) in ihren Lagen gegenüber der drehbaren Spindel (16) derart festgestellt werden können, daß der Zapfen (3:1) in bezug auf die Klemmstelle der Zange (20, 21) eine unveränderliche Lage einnimmt, und das Einsetzen dieses Zapfens (34) nach dem Ein- stellen der Spiralfeder (23) auf der Maschine selbst möglich ist. io. Maschine nach Anspruch 2, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Kontaktscheibe (5) der Zange (20, 21) genähert oder von dieser ab- gerückt werden kann, einerseits mit Hilfe einer rasch arbeitenden Einstellvorrichtung (37, 38, 39, d0), und andererseits finit Hilfe einer lang- sam arbeitenden Einstellvorriclitung(41,42,43).