DE844827C

DE844827C - Einrichtung fuer die Abgleichung der Schwingungsdauer der von der Unruhe von Uhrwerken ausgefuehrten Drehschwingungen

Info

Publication number: DE844827C
Application number: DEG6063A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Greiner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-05-12
Filing date: 1951-05-12
Publication date: 1952-07-24

Description

Einrichtung für die Abgleichung der Schwingungsdauer der von der Unruhe von Uhrwerken ausgeführten Drehschwingungen Es sind Einrichtungen für die Abgleichung der Schwingungsdauer der von der Unruhe von Uhrwerken ausgeführten Drehschwingung bekannt, bei welchen das freie Ende der Spiralfeder der abzugleichenden Unruhe in einer Klemmvorrichtung eingespannt wird, während unterhalb dieser Klemmvorrichtung ein feststehend angeordneter Auflageteller angebracht ist, auf welchem das untere Achsende der abzugleichenden Unruhe frei aufliegen kann. Die Klemmvorrichtung besteht hierbei üblicherweise aus einer senkrecht gelagerten drehbaren Einstellrolle mit einer Führungsrille, in welche eine gleichfalls drehbar gelagerte Andrückscheibe in federnder Weise eingreift. Das einzuspannende 1?ude der Spiralfeder wird zwischen der Einstellrolle und der .\ndrückscheibe in der Führungsrille festgehalten und kann durch Drehung der Einstellrolle mehr oder weniger weit eingezogen «-erden, um die Unruhe abzugleichen. Diese Klemmvorrichtung selbst ist in einer allseitig verstellbaren Weise an einem Halter befestigt, welcher um eine auf der Ebene des Auflagetellers senkrecht stehende Drehachse schwenkbar ist. Eine abzugleichende l'iirulie wird folgendermaßen in diese Einrichtung eingesetzt: Zunächst wird das freie Ende der Spiralfeder in die Führungsrille der Einstellrolle der Klemmvorrichtung in der bereits angegebenen Weise eingeführt. Darauf wird der die Klemmvorrichtung tragende Teil gegenüber dem schwenkbaren Halter derart justiert, daß die Achse der einnespannten Unruhe genau in der Drehachse des schwenkbaren Halters liegt. Die Spiralfeder der lTiirtilie muß dabei in ihrer Achsrichtung gleichniiiliig ausgezogen sein, und das untere Stirnende der Achse der Unruhe soll auf dem Auflageteller nur leicht aufliegen. Das richtige Einspannen, insbesondere von sehr kleinen Unruhen, wie sie z. B. für Armbanduhren u. dgl. benötigt werden, erfordert dabei eine vergleichsweise hohe Geschicklichkeit und einen nicht unbeträchtlichen Zeitaufwand.
Uni titin den Abgleich einer solchermaßen eingespannten Unruhe durchzuführen, muß dieselbe vorerst zur Ausführung von Drehschwingungen veranlaßt werden. Dies wird mit der vorbekannten Einrichtung dadurch bewerkstelligt, daß man den drehbaren Halter rasch um seine senkrechte Drehachse schwenkt und wieder festhält, so daß die eingespannte Unruhe einen Drehimpuls erhält und mit langsam abklingender Amplitude Drehschwingungen ausführt. Die Frequenz dieser Drehschwingungen wird dann in irgendeiner Weise, beispielsweise mit elektrischen Meßmethoden, gemessen und die Abgleichung mit Hilfe der Einstellrolle der Klemmvorrichtung vorgenommen. Die erzielbare Genauigkeit ist dabei aber vorwiegend dadurch begrenzt, daß die Unruhe nur gedämpfte Schwingungen, nicht jedoch Schwingungen konstanter Amplitude ausführt, wie dies für einen Abgleich finit höherer Genauigkeit erforderlich wäre.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf eine Einrichtung für die Abgleichung der Schwingungsdauer der von der Unruhe von Uhrwerken ausgeführten Drehschwingung, bei welcher in eine Klemmvorrichtung das freie Ende der Spiralfeder der Unruhe eingespannt wird und unterhalb der Klemmvorrichtung ein Auflageteller angeordnet ist, auf welchem das eine Achsende der Unruhe aufliegen kann, und bezweckt, die kurz skizzierten Mängel der vorbekannten Einrichtungen dieser Art zu vermeiden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine Vorrichtung angebracht wird, mittels welcher der Abstand zwischen der Klemmvorrichtung und dem Auflageteller periodisch geändert werden kann, um dadurch die in die Einrichtung eingesetzte Unruhe zur Ausführung von Drehschwingungen zu veranlassen. Vorzugsweise wird hierbei die Klemmvorrichtung mit dem Halter feststehend angeordnet und nur der Auflageteller periodisch auf und ab bewegt, wobei zweckmäßig ein elektromechanisches Antriebssystem angebracht wird, dessen mechanisch bewegter Teil den Auflageteller im Takt von zugeführten elektrischen Wechselströmen hebt und senkt. Außerdem enthält die Vorrichtung am besten noch weitere Mittel, mit welchen elektrische Wechselströme erzeugt werden, die ein Abbild der Drehschwingungen darstellen, welche die in die Einsichtung eingesetzte Unruhe ausführt, und wobei diese Wechselströme gegebenenfalls nach zusätzlicher Umformung und Verstärkung dem elektromechanischen Antriebssystem zugeführt werden, um die Unruhe zur Ausführung selbsterregter Drehschwingungen zu veranlassen.
Bei dem in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der Grundplatte i ein Halter 2 starr befestigt. Am Ende des ausgekragten Arms 3 des Halters 2 ist die Klemmvorrichtung angebracht, welche aus der drehbar gelagerten, mit einer Führungsrille4 versehenen Rolle 5 und der in die Führungsrille a federnd eingreifenden Andriickscheibe C, besteht. Durch Drehen des auf der Rolle 5 angebrachten Betätigungsknopfes 7 kann (las in die Führungsrille 4 eingelegte Ende der Spiralfeder 8 der abzugleichenden Unruhe mehr oder weniger weit eingezogen werden. Die aus (fier Spiralfeder8, derAchseg und (lern ringförmigen Reif io bestehende Unruhe ist aus Gründen der besseren Darstellung gegenüber den Teilen der Einrichtung in einem vergrößerten Maßstab angegeben. Unterhall) der Kletninvorrichtung .4 bis 7 ist ein Auflageteller i i vorgesehen, auf welchem das untere Achsende der !lchse 9 der Unruhe aufliegen bann. Der Teller i i sitzt auf einem geschlitzten Stiel 12, welcher finit Kleitinisitz aus der Hülse 13 tubusartig ausziehbar ist, um den mittleren Abstand des Tellers i i von der Führungsrille :1 entsprechend dem gewünschten axialen Auszog der Spiralfeder e einstellen zu können. Die Hülse 13 wird durch ein in der Grundplatte i angeordnetes Gleitlager 1:f geführt, so daß sie leicht auf und ab bewegbar ist, während ein unten an der Hülse 13 angebrachter Verlängerungsstift auf dem freien Ende einer einseitig eingespannten Blattfeder 1,3 aufliegt.

Uni nun eine Unruhe in die Einrichtung einzusetzen, ist nur erforderlich, die Spiralfeder 8 in der dargestelltenWeise in die Kleninivorrichtung4bis7 einzuführen und den Auflageteller i i so weit aus

der Hülse 13 herauszuziehen, daß die Spiralfeder S

in senkrechter Richtung genügend ausgezogen wird

und das untere Stirnende ihrer Achse 9 noch leicht

auf dem Teller i i aufliegt. Weitere Justierungen

brauchen für dieses Einsetzen der Unruhe nicht vor-

genommen werden, und die richtige Befestigung der

Unruhe in der Einrichtung ist ersiclitlich rasch aus-

geführt und bedarf keiner nennenswerten Geschick-

lichkeit. Um nun die solchermalien eingesetzte Un-

ruhe zur Ausführung von Drehschwingungen zti

veranlassen, braucht man nur im 'hakt dieser Dreh-

schwingungen den Teller i i periodisch, zu heben und

zu senken, welcher Vorgang gegebenenfalls auch

von ldand leicht ausgeführt werden kann. Da ferner

bei der beschriebenen Bauart (fier Einrichtung der

Halter 2 starr auf der Grundplatte i befestigt ist

und auch die Rolle 5 und die Aiidrückscheibe (> 1111-

mittelbar in einem ebenfalls starr angeordneten "feil

des lIalters 2 gelagert sind. bereitet es keine Schwie-

rigkeit, (las Aufundabbewegen (fies Tellers i i mit

Hilfe eines elektr(»nechanischen Antriebssystems

durchzuführen, ((essen mechanisch bewegter Teil

den Teller i i ini Takt von zugeführten elektrischen

Wechselströmen hebt und senkt. Dies erfolgt vor-

zugsweise mittels eines elektrischen Synchronvibra-

tors, wie er in der Zeichnung schematisch dargestellt

ist. Die Blattfeder i 5 stellt mit dein auf ihr befestig-

ten Lauermagneten 16 den beweglichen Teil des-

selben dar, ((essen Eisenkern 17 an der Sockelplatte t beispielsweise angeschraubt sein kann. Die Erregerwicklung des Vibrators besteht aus zwei gleichen Teilwicklungen 18 und i S', die gleichsinnig in Reihe geschaltet sind. Wird demnach die Erregerwicklung 18, i8' von einem Wechselstrom durchflossen, so bewegen sich die Blattfeder 15 mit (lern Dauermagne-

ten t6 und damit auch die Hülse 13 und der Teller

i i finit der Frequenz des zugeführten Wechselstroms

auf titid ab. Durch passende Einstellung der Fr,2-

quenz und der :\niplitude des eingespeisten Wech-

#;eistroms kann somit die in die Einrichtung

eingesetzte Unruhe e bis io zur Ausführung von

Drehschwingungen 'konstanter und wahlweise ein-

stellbarer Amplitude \`eranlaßt werden. Bei einer

solchen 1, reinderregung der Drehschwingungen der

t;tii-tilie müßte jedoch die stufenlos regelbare Fre-

quenz des den Vibrator 15 bis i8 speisenden Wech-

selstronigenerators bei jeder veränderten Einspan-

nung der Spiralfeder 8, (l.li. bei jeder Betätigung

des Einstellknopfes -, ebenfalls entsprechend nach-

gestellt werden.

Die beschriebene Einrichtung, bei welcher der

Teller t t mit llilfe des Synchronvibrators auf und

ab bewegt wird. erlaubt aber auch die Erregung von

selbsterregten l)reliscliwitigungen der Unruhe, so

dal.i die -zusätzliche Bet@itigung eines frequenz-

bestimmenden Glieds eines \Vechselstromgenerators

i@llerflüssig wird. Dies wird dadurch erreicht, daß

mit an sich bekannten Mitteln elektrische Wechsel-

strÖme erzeugt werden, die ein Abbild der von der

eingesetzten Unruhe ausgeführten Drehschwingung

darstellen und diese \\'ecliselströme gegebenenfalls

nach zusätzlicher Umformung und Verstärkung

phasenrichtig der Erregerwicklung 18, 18' des Vi-

Inators zugeführt werden. Zu diesem Zweck ist auf

der Sockelplatte i ein Durchführungsisolator icg

\orgesehen, wobei an dein abgebogenen Ende der

durchgeführten Leituni; 20 eine freitragend ange-

ordnete plattenförmige Elektrode 21 befestigt ist.

Die Leitung 2o führt zu einem freqetizbestimmenden

und einpolig finit der Sockelplatte i verbundenen

Schaltelement eines selbsterregten Hochfrequenz-

oszillators 22, welcher nur schematisch angedeutet

ist. 1)ie 1,' requenz, finit welcher sich der Oszillator 2 2

crregt, hängt damit auch von der Kapazität zwisclieli

der U:Icktrode 21 und (lein benachbarten Teil der

Spiralfeder '; all. 1)a sich diese Kapazität offenbar

in periodischer Weise lindert, wenn die Unruhe

Drehschwingungen ausführt, wird der Oszillator 22

ini Takt dieser 1)rehscllwingungen frequenzmodu-

liert. [)lese frequenziliodulierten lioclifrequentcu

\\'erllselar@imc werden in einer frequenzenipfind-

liche1i (ileirhrichterau<irdnung 23 demoduliert, und

die# crhalteilen niederfre(lenten Wechselströme stel-

len somit bezüglich ihrer Frequenz, Amplitude und

I'liase ein Allbild der von der Unruhe 8 bis io

ausgeführten 1)i-eliscliwiiigttng dar. Die niederire-

l;ilentcii \\'ecliselströnie können mit Hilfe eines

Spaiiiiuiigsverstärkers 24 weiter verstärkt und

anschließend einem Aniplitudenbegrenzer 25 und

einem Phasenschieber 26 zugeführt werden. An den

1'hast#nschieller 2@@ ist schließlich noch ein Leistungs-

verstiirker 27 angeschlossen, dessen Endstufe vor-

zugsweise eine Gegentaktendstufe ist, an welche die

\\'icklungen 18 und t8' unmittelbar galvanisch an-

gekoppelt sind. Zweckmäßig wird hierbei die Err::-

gerwicklung 18, , 8' des Vibrators mittels eines nicht

eingetrageilen Kondensators auf Resonanz bezüg-

lich eler Sollfi-ciIuc#nz altgestimmt, welche die Drell-

schwingung nach vollendetem Abgleich der Unruhe haben soll. Auch der bewegliche Teil 15, 16 des Vi-1#rators wird zusammen mit den durch die Teile i r bis 13 gegebenen Maßen am besten auf mechanische Resonanz mit der genannten Sollfrequenz gebracht.

Sollen nun in der Einrichtung fortlaufend eine Reihe von Unruhen eines bestimmten "Typs abgeglichen werden, so setzt man zunächst eine bereits abgeglichene Unruhe dieses Typs ein. Darauf wird der einstellbare Phasenschieber 26 derart abgestimmt, daß diese Unruhe selbsterregte Drelischwingungen mit der Sollfrequenz und mit konstanter .-\niplitude ausführt. Nunmehr wird eine nicht abgeglichene Unruhe in der Klemmvorrichtung + bis 7 eingezogen und beispielsweise in der bereits angegebenen Weise von Hand angeworfen. Der Teller i i beginnt darauf, sich auf und ab zu bewegen, und zwar genau mit derjenigen Frequenz, mit welcher die angeworfene Unruhe ihre Drehschwingungen ausführt. Die Amplitude der Drehschwingungen schaukelt sich demgemäß auf, bis sie durch die Wirkung des Amplitudenbegrenzers 25 ihrerseits begrenzt wird. Dreht man den Einstellknopf 7, dann Maßt sich die Aufundabbewegung des Tellers i i sofort der veränderten Schwingungsdauer der Unruhe an. Man hat somit nur noch den Einstellknopf 7 711 hctätigen, um die Unruhe abzugleichen, welcher Abgleich vollzogen ist, wenn dieAufundabbewegung (lies Tellers i i und damit auch die von Gier Unruhe ausgeführte Drehschwingung genau mit der vorgegebenen Sollfrequenz stattfindet. Ist die Unruhe abgeglichen, dann wird noch das aus der Rille .f vorstehende Eride der Spiralfeder 8 abgeschnitten, die Unruhe vom Teller i i weggenommen und die nächste noch abzugleichende Unruhe in die Klemmvorrichtung eingezogen.

Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Einrichtung besteht darin, daß sie auch gleichzeitig Zur .Messung der von der Unruhe ausgeführten Drehschwingung benutzt werden kann und unmittelbar nach Größe und Vorzeichen die Feststellung von Abweichungen der Frequenz der Drehschwingung gegenüber der Sollfrequenz gestattet. Zu diesem Zweck ist ein Niederfrequenzoszillator 28 vorge-

sehen. dessen möglichst konstante Vergleichsfre-.

quenz ein ganzzahliges Vielfaches der Sollfrequenz

ist. auf welche die jeweils eingesetzte Unruhe abge-

glichen werden soll. Die vorn Amplitildenbegrenzer

25 gelieferte Wechselspannung wird dann mit der

vorn Oszillator 28 erzeugten Normalfrequenz in

einem Anzeigegerät 29, beispielsweise auf strobo-

skopischein Wege mit Hilfe einer Kathodenstrahl-

r<ihre, verglichen. An Stelle eines stroboskopischen

Vergleichs kann auch ein akustischer Vergleich mit-

tels der Schwel>ungsmethode verNvendet werden,

Denn die vorn :\mplitudenbegrenzer 25 kommenden

Wechselströme durch einen Freqtlenzvervielfaclier

geleitet werden.

Claims

PATE\TAVSPRCCHE: i. Einrichtung für die Abgleichung der Schwingungsdauer der von der Unruhe von l"lirlverken ausgeführten Drehschwingung, bei* welcher in der Klemmvorrichtung das freie Ende der Spiralfeder der Unruhe eingespannt wird und unterhalb der Klemmvorrichtung ein Auflageteller angeordnet ist, auf welchem das eine Achsende der Unruhe aufliegen kann, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, mittels welcher der Abstand zwischen der Klemmvorrichtung und dem Auflageteller periodisch geändert werden kann, um dadurch die in die Einrichtung eingesetzte Unruhe zur Ausführung von Drehschwingungen zu veranlassen.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung für die periodische Änderung des Abstands zwischen der Klemmvorrichtung und dem Auflageteller nur den Auflageteller periodisch auf und ab bewegt und die Klemmvorrichtung mit dem Halter feststehend angebracht ist.
3. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daB die Vorrichtung ein elektromechanisches Antriebssystem enthält, dessen mechanisch bewegter Teil den Abstand zwischen der Klemmvorrichtung und dem Auflageteller im Takt von zugeführten elektrischen Wechselströmen periodisch ändert.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung Mittel enthält, mit welchen elektrische Wechselströme erzeugt werden, die ein Abbild der Drehschwingungen darstellen, welche die in die Einrichtung eingesetzte Unruhe ausführt, und daß diese Wechselströme gegebenenfalls nach zusätzlicher Umformung und Verstärkung dem elektromechanischen Antriebssystem zugeführt sind.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromechanische Antriebssystem ein Synchronvibrator ist, dessen bewegter Teil den Auflageteller im Takt der der Erregerwicklung des Vibrators zugeführten Wechselströme hebt und senkt, und daB die Erregerwicklung des Vibrators von einem elektrischen Verstärker gespeist wird, welcher einen Amplitudenbegrenzer und einen Phasenschieber enthält.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den elektrischen Verstärker ein Anzeigegerät angeschlossen ist, in welchem die ein Abbild der Drehschwingungen der Unruhe darstellenden Wechselströme mit einer Normalfrequenz verglichen werden.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daB Verstellmittel angebracht sind, mit welchen der mittlere, über eine Aufundabbewegung genommene Abstand zwischen der Klemmvorrichtung und dem Auflageteller wahlweise einstellbar ist.