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Vorrichtung zum Messen und zum Verändern der Eigenschwingungszahl
einer Unruhe entsprechend dem Meßergebnis außerhalb des Uhrwerkes Vorrichtungen
zum Messen der Eigenschwingungszahl einer Unruhe von Uhren außerhalb des Uhrwerkes
und zum \'eräiiderii der Eigenschwingungszahl nach (lern Meßergebnis sind bekannt.
Sie bestehen irn wesentlichen aus einer Einspannvorrichtung (zwei Rollen) für die
Spirale der Unruhe, die so beschaffen ist, daß durch Drehen der Rollen mittels eines
Bedienungsknopfes die frei schwingende Länge der Spirale und damit die Eigenfreclenz
der Unruhe verändert werden kann. Die Messung der Frequenz erfolgt teilweise durch
unmittelbaren Vergleich mit einer fest eingebauten Normalunruhe. Beide Unruhen werden
gleichzeitig durch den gleichen manuell erteilten Impuls in Schwingung versetzt,
schwingen völlig frei, bis eine Abweichung feststellbar ist, nach der reguliert
wird, dann wird die Schwingung neu angestoßen usw., bis nach längerer Beobachtung
keine Abweichung mehr feststellbar ist. Bei einer anderen Ausführungsart schwingt
die Unruhe in einem Uhrwerk mit einem großen Zeiger, welches mit einer besonderen
Einrichtung elektromagnetisch genau i Minute laufen gelassen wird. Der Zeiger wird
jedesmal wie bei Stoppuhren vorher auf Null gestellt und muß nach Ablauf i Minute
wieder auf -Null stehen. Abweichungen geben direkt den Frequenzfehler an. Es wird
wieder reguliert und geprüft, bis keine Abweichungen mehr festzustellen sind.
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Beide Arten haberi-den Nachteil, daß die Messung erstens sehr zeitraubend
und zweitens sehr ungenau ist, so daß nach dem Zusammenbau der Uhren noch erhebliche
Regulierarbeit erforderlich ist. Außerdem kommt hinzu, daß die Bedienung
der
Apparate nur sehr schwer zu erlernen ist, so daß im allgemeinen erst nach Monaten
die volle Leistung erzielt oder erkannt wird, daß der Anlernling sich überhaupt
nicht eignet.
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Die neue Einrichtung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß erstens
die Veränderungen der Unruhespirallänge ohneRückwirkungaufdenSch«-ingungszustand
der Unruhe hinsichtlich Lage der Schwingungsmitte (räumlich), Phase (zeitlich) und
der Amplitude möglich ist und somit nur auf die Frequenz der Schwingung einwirkt;
dadurch kann ohne Unterbrechung des Schwingungsvorganges reguliert werden; zweitens
durch eine Kontakteinrichtung mittels einer besonderen Zeitwaage für Schwinger laufend
der Gangfehler der zu messenden Unruhe festgestellt werden kann.
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Erreicht ist dies erfindungsgemäß dadurch, daß das freie Ende der
zur Unruhe gehörenden Spiralfeder eingespannt und daß die Einspannstelle in ihrer
Lage während des Betriebes der Einrichtung ohne Störungen des Schwingungszustandes
veränderbar ist, so daß die Eigenschwingungszahl der Unruhe entsprechend dem jeweiligen
Meßergebnis auf den gewünschten Wert ohne Unterbrechung des Schwingungsvorganges
eingestellt werden kann. Es ist also für die Erfindung vor allem charakteristisch,
daß die Ortsveränderung der Einspannstelle längs der Spiralfeder in einer solchen
Form vorgenommen wird, daß keine Rückwirkung auf den Schwingungszustand der Unruhe,
abgesehen von der erwünschten Frequenz, ausgelöst wird.
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In Ausführung der Erfindung ist die Vorrichtung so durchgebildet,
daß die Einspannstelle aus zwei federnd aneinandergedrückten Klemmrollen od. dgl.
besteht, die über ein Zahnrad-, Reibradod. dgl. Getriebe mit einer im Gestell der
Vorrichtung untergebrachten drehbaren Handhabe (einer Kordelscheibe, Bedienungsknopf
od. dgl.) im Wirkungseingriff sind dergestalt, daß durch Drehen des Handgriffs die
Klemmrollen längs der Spiralfeder sich abwälzen, ohne dadurch die Lage der Spiralfeder
in Richtung der Schwingungsebene der Unruhe oder parallel dazu zu verändern.
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Die weiteren Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung zweier in den Zeichnungen wiedergegebener Ausführungsbeispiele. Es
zeigt Fig. i einen Schnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 Einzelheiten aus dem Uhrwerk der Vorrichtung in Draufsicht, Fig.3 einen Schnitt
durch ein anderes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, Fig.4 die elektromagnetisch
wirkende, an die Unruhe mechanische Energie abgebende Einrichtung mit dem Schaltschema,
das die Wirkungsweise des Geräts unter dem Einfluß der Impulskontakte der Spiralfeder
der Unruhe erkennbar macht.
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Gemäß Fig. i sind zwischen den Platten i und 2 die Räder eines Uhrwerkes
gelagert. Die Platten werden durch die Feder 3 um den Drehpunkt 4 nach oben gegen
den Anschlag 5 gedrückt. Die obere Lagerstelle der Unruhe 6 befindet sich in der
Achse 7, die in der Buchse 8 gelagert ist. Diese ist im Gestell 9 gelagert, trägt
am oberen Ende ein Handrädchen io und ist an ihrem unteren Ende verzahnt. In diese
Verzahnung greift ein Kitzel der Welle i i, das wiederum mit dem Kitzel der Welle
12 im Eingriff steht. Die Wellen i i und 12 sind in dem Lagerstück 14, das auf der
Welle 7 festsitzt, in dem Schlitz 15 drehbar und, bezogen auf 7, radial verschiebbar,
im übrigen aber spielfrei gelagert. Durch die Feder 13 werden sowohl die drei Zahnräder
als auch die an den unteren Enden der Wellen i i und 12 befindlichen Röllchen spielfrei
zusammengedrückt, wobei sich zwischen den Röllchen das äußere Ende der Spirale 16
befindet, die zu der Unruhe 6 gehört. Die Unruhe 6 ist im Eingriff in bekannter
Weise mit dem Anker 17, dieser mit dem Gangrad 18, an das sich die weiteren üblichen
Räder eines Uhrwerkes anschließen, die hier nur zum Teil gezeichnet sind. Von dem
Steigrad wird die aus dem steifen dicken Draht i9 und dem dünnen federnden Draht
2o bestehende Kontakteinrichtung betätigt. Der Hebel 21 dient dazu, die beiden Rollen
i i und 12 gegen die Wirkung der Feder 13 auseinanderzudrücken.
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Wirkungsweise: Durch Niederdrücken des Hebels 21 kann die Spirale
16 gelöst und durch Niederdrücken der Platte 2 in die gestrichelte Stellung die
Balance 6 aus ihrer Lagerung herausgenommen und durch eine neue zu messende ersetzt
werden. Durch Drehen an dem Rad io wird diese in die richtige Lage zu dem Anker
17 gebracht und in Schwingung versetzt. Bei jeder Halbschwingung macht das Gangrad
18 in bekannter Weise einen Schritt, und dabei stößt jedesmal ein Zahn abwechselnd
gegen die beiden senkrechten Teile 20a und. 2o6 des Drahtes 2o, wodurch der Kontakt
22 jedesmal kurz geöffnet wird. Damit ist die eine Aufgabe der Einrichtung, nämlich
die Schwingungen der Unruhe in elektrische Impulse gleicher Frequenz zu verwandeln
zum Zweck der Messung der Frequenz, erfüllt.
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Ergibt diese Messung einen Fehler, so wird durch Drehen des Rades
23 die Achse 7 und mit ihr die darauf befestigte, aus den Teilen i i 'bis 14 bestehende
Einrichtung verstellt, während die Buchse 8 infolge Reibung im Gestell 9 stehenbleibt.
Dadurch muß sich die Welle i i mit ihrem Kitzel in der Verzahnung von 8 abwälzen
und seinerseits das Kitzel der Welle 12 verdrehen. Es ist leicht einzusehen, daß
durch diese Einrichtung bei richtiger Bemessung der Durchmesser die beiden Röllchen
an den unteren Enden der Wellen i i und 12 sich auf der Spirale 16 abwälzen, ohne
diese in ihrer Lage zu verändern, wobei aber der durch die beiden Rollen dargestellte
Einspannpunkt auf der Spirale entlang wandert. Damit ist die zweite Aufgabe, die
Frequenz der Schwingung zu verändern, ohne diese und damit den Meßvorgang sonst
zu stören, gelöst. ' Beider Ausführungsform gemäß den Fig.3und4 ist die Einspannvorrichtung
für die Spirale die gleiche wie vorher. Die Unruhe 6 ist aber nicht
gelagert,
sondern stützt sich mit ihrem unteren Lagerzapfen lediglich auf einer etwas ausgehöhlten
Platte 30 ab, und die Spirale 16 liegt in der Nähe ihres Eittspantipunktes,
gebildet durch die Rollen der \\ ellett 1 t und 12, zwischen den beiden Alllagen
31 und 32, die hier isoliert an dem Teil 14 befestigt sind, das in der Fig.4 wegen
der Übersichtlichkeit weggelassen ist. An dem Gestell 9 befindet sich ein #X lagnet
33 mit seiner Wicklung 34 und seinem Anker 35, dessen Hub durch die Stellschraube
36 begrenzt ist. Der Anker 35 steht im Eingriff mit dem Hebel 37, der tnit der Buchse
8 fest verbunden ist.
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Wirkungsweise: Nach Einsetzen einer Unruhe 6 wird diese in solche
Schwingungen versetzt, daß die Spirale 16 sich abwechselnd gegen die Kontakte 31
und 32 legt. Wenn die Spirale gegen 31 liegt, fließt ein Strom über die Wicklung
S' des nicht gezeichneten polarisierten Relais S, wodurch der Kontakt s geöffnet
wird; die Wicklung 34 wird stromlos, der Anker 35, welcher in dem Joch 33 drehbar
gelagert ist, fällt ab, durch die Feder 38 erhält die ganze Einspanneinrichtung
und damit auch die schwingende Unruhe 6 einen Impuls. Wenn die Unruhe zurückschwingt,
legt sich die Spirale gegen 32. S' wird stromlos, und S" wird durchflossen, so daß
s schließt. 35 wird angezogen, arid 37 erhält wieder einen Impuls, aber in entgegengesetzter
Richtung. Diese Impulse sind so gerichtet, daß sie die Schwingung der Spirale aufrechterhalten.
Die Größe des Impulses, die erforderlich ist für eine bestimmte Amplitude, wird
mit der Anschlagschraube 36 eingestellt. Da mit Rücksicht auf Meßgenauigkeit der
Impuls erfolgen maß, wenn die Unruhe sich im Umkehrpunkt (größte Amplitude) befindet,
sind der Widerstand R (veränderlich) und der Kondensator C vorgesehen. Die Impulse
für das Meßgerät (Zeitwaage) werden an den Punkten 39 und 40 abgenommen.