Das Unruhspiralen-System einer mechanischen Uhr

Das Unruh-Spiral-System ist das Herzstück einer mechanischen Uhr und der grundlegende Standard für eine genaue Zeitmessung. Das grundlegende Funktionsprinzip einer mechanischen Uhr ist die Verwendung eines schwingenden Systems mit konstanter Periode und kontinuierlicher Schwingung. Die Schwingungsperiode des schwingenden Systems wird mit der Anzahl der Schwingungen innerhalb des zu messenden Prozesses multipliziert, um die von dem Prozess erlebte Zeit zu erhalten, Zeit = Schwingungsperiode * Anzahl der Schwingungen, und das schwingende System ist das, was wir üblicherweise in mechanischen Uhren als das Unruh-Spiral-System sehen.

Das Unruh-Federsystem schwingt kontinuierlich, und die verbrauchte Zeit kann durch genaues Zählen der Schwingungen berechnet werden. Die Amplitude der Unruh nimmt jedoch unter dem Einfluss äußerer Faktoren allmählich ab oder hört sogar auf, und damit sie nicht nachlässt, müssen die konstanten Schwingungen regelmäßig wieder aufgefüllt werden. Die Energie in einer mechanischen Uhr kommt von der Antriebsmaschine und wird in regelmäßigen Abständen durch den Hauptantrieb jedes Teils des Uhrwerks in das Unruh-Spiral-System zurückgeführt, und dieser Prozess wird durch die Hemmung erreicht.

Vibrationszyklus

In einer mechanischen Uhr schwingt das Unruh-Spiral-System mit einer Frequenz von 21.600 Schwingungen pro Stunde und hat eine Periode von 1/3 einer Sekunde. Angenommen, das Hemmungsrad hat 20 Zähne und das Hemmungsrad dreht sich bei jeder Schwingung des Unruh-Spiral-Systems um einen Zahn, dann beträgt die Zeit, die das Hemmungsrad benötigt, um sich eine Woche lang zu drehen, (1/3)*20 = (20/3) Sekunden. Die Zeit, die das Hemmungsrad benötigt, um sich eine Woche lang zu drehen, beträgt 20/3 Sekunden, und wenn man dann das zweite Radstück mit dem Hemmungsradstück in Eingriff bringt, ist das Verhältnis zwischen den beiden 90/10, so dass die Zeit, die das zweite Rad benötigt, um sich eine Woche lang zu drehen, (20/3)*(90/10) = 60 Sekunden beträgt.

Darüber hinaus hat das gängigere Unruh-Spiral-System bestehender mechanischer Uhren ebenfalls eine Schwingungsfrequenz von 28.800 Schwingungen pro Stunde und eine Schwingungsperiode von 1/4 Sekunde, so dass Interessierte die Geschwindigkeit des Sekundenrads anhand der obigen Idee berechnen können.

Die Komponenten der Unruh

Sie besteht aus der Unruh, der Unruhwelle und dem Doppelscheibenelement. Position A ist die Spitze der Unruhwelle, die in das in die Unruhplatte eingelassene Steinlager der Schwingungsdämpfung passt.

Position B ist die Spitze der Unruhwelle, die in das mit Steinen versehene Lager in der Stoßdämpfereinheit in der Grundplatte passt.

In Position C befindet sich die Unruh, der wichtigste Teil des Systems. Seit den Anfängen der mechanischen Uhr gab es viele verschiedene Arten von Unruhen, und da die Unruh die Präzision einer mechanischen Uhr direkt beeinflusst, mussten die Uhrenkonstrukteure große Anstrengungen unternehmen, um die Faktoren, die sie beeinflussen, zu eliminieren oder zu minimieren, insbesondere die Umwelt. Das bedeutet, dass die Waage aus speziellen Materialien hergestellt werden muss, die im Laufe der Jahrhunderte entwickelt wurden.

Die Form der Unruh wurde speziell entwickelt, um äußeren Einflüssen im Uhrwerk zu widerstehen, die ihre Funktion beeinträchtigen könnten, wie z. B. die temperaturkompensierte Unruh, die selbstkompensierende Unruhspirale, die Unruh aus einer Berylliumbronzelegierung und die Unruh mit variablem Trägheitsmoment, wobei die Unruh mit variablem Trägheitsmoment eine Besonderheit darstellt, sowie das nicht berechnende Unruhspiralensystem.

In Position D befindet sich das Doppelscheibenbauteil, das aus der Doppelscheibe und den darin eingelassenen Scheibenstiften besteht.

Die Unruhfeder

In Position A befindet sich die zentrale Bohrung des Innenpfahls, die an der Unruhwelle befestigt ist. In Position B befindet sich die Öffnung in der Flanke des Innenpfahls, die an das innere Ende der Unruhspirale angepasst ist und genau die richtige Tiefe und Breite für die Unruhspirale hat.

Darüber hinaus gibt es eine weitere Art von Innenflor, der rund ist und daher runder Innenflor genannt wird. Im Vergleich zum dreieckigen Innenflor passt er nicht perfekt zum inneren Ende der Spiralfeder und wird daher seltener verwendet; Position C ist die Spiralfeder, die wie eine archimedische Spirale geformt ist und auch als Wirbellinie bezeichnet werden kann; Position D ist die Kurve des äußeren Endes der Spiralfeder, die nicht zu einer Wirbellinie gehört, sondern ein speziell entworfener Bogen mit mehreren Falten ist. um eine bessere Integration mit den Komponenten des schnellen und des langsamen Zeigers zu ermöglichen, die die Präzision des Uhrwerks einer mechanischen Uhr regeln, sowie mit dem äußersten Pfahl, der das äußerste Ende der Spiralfeder hält.

Die Reglerbaugruppe

In der Stellung A ist der innere Pol der Spiralfeder an der Unruhwelle befestigt.

Position B ist die Unruh, deren äußerer Rand mit einer Reihe von Schrauben versehen ist, die zu einer blumenförmigen Unruh gehören.

Die Positionen C und D, deren Funktion bereits beschrieben wurde, sind in einem festen Konstruktionswinkel miteinander verbunden, der im Chronographenbuch als Einrollwinkel bezeichnet wird. Dieser Winkel ist der Winkel zwischen der Anfangslinie der Unruhspirale vom inneren Zapfen und der ersten Biegung in der Kurve des äußeren Endes der Unruhspirale und der Linie zwischen dieser und dem äußeren Zapfen.

Darüber hinaus soll der Winkel zwischen der Position des Tellerzapfens und der Position des äußeren Zapfens die Gleichmäßigkeit der linken und rechten Schwingungszyklen des Unruh-Federsystems bestimmen.

Montage der Pendelklemme

Diese besteht aus der Pendelplatte, der Schwingungsdämpfung, den Komponenten für den schnellen und den langsamen Zeiger sowie den Komponenten für den äußeren Pfahlring.

Position B ist die Schwingungsdämpfung, die als obere Abstützung der Pendelwelle in die Pendelplatte eingelassen ist und auch zum Schutz der Spitze der Pendelwelle dient.

In Position C befindet sich die schnelle und langsame Nadel, die aus der schnellen und langsamen Nadel, der am Ende angebrachten äußeren Klammer und zwei dünnen inneren Klammern besteht, von denen die äußere Klammer am Ende einen Vorsprung hat, um zu verhindern, dass die Spirale während der Oszillation herauskommt, d.h. um die axiale Richtung der Spirale zu kontrollieren, während der zwischen den beiden inneren Klammern gebildete Spalt für die Spirale reserviert ist, damit die Spirale darin schwingen kann, d.h. um die radiale Bewegung der Spirale zu begrenzen. radiale Bewegung.

In Position D befindet sich der äußere Pfahl, der aus dem äußeren Pfahlring und dem in das Ende eingelassenen äußeren Pfahlrohr besteht, sowie der äußere Pfahl mit einer durch Schrauben befestigten Öffnung, in die das äußerste Ende der Spiralfeder eingeklebt werden kann. Dadurch wird sichergestellt, dass die Gesamtschwingungszeit so gleichmäßig wie möglich ist.

Das ruckelfreie Unruh-Federsystem

Die Bedeutung der Unruhspirale in einer mechanischen Uhr ist dieselbe wie die des Herzens im Menschen, und die nicht berechnende Unruhspirale ist ein hochwertiges Ausstattungsmerkmal einer mechanischen Uhr, nämlich das "edle Herz".

Theoretischer Hintergrund

Nach dem Prinzip der mechanischen Zeitmessung ist die Schwingungsdauer proportional zur Arbeitslänge der Unruhspirale und zur Trägheit der Unruh, d. h. je größer der Wert der Arbeitslänge der Unruhspirale und der Trägheit der Unruh, desto größer die Schwingungsdauer, d. h. die Schwingungsdauer wird kleiner und die Uhr wird langsamer, und umgekehrt. Wenn der Träger die Ganggenauigkeit der Uhr einstellen muss, geht es im Wesentlichen darum, die Schwingungsfrequenz des Unruh-Spiralfeder-Systems einer schnell oder langsam gehenden Uhr auf die Standardfrequenz einzustellen.

Mit Kardinalität PK ohne Kardinalität

Bei der "Kardinalitäts"-Methode wird die effektive Länge der Unruhspirale mit Hilfe einer Schnell- oder Langsamverstellung des Zeigers verändert, wodurch sich die Frequenz des Unruhspiralen-Systems ändert und somit der Gangfehler der Uhr angepasst wird. Sie hat den Nachteil, dass die Spiralfeder durch den Mechanismus des schnellen und langsamen Zeigers gesteuert wird, was zu isochronen Fehlern aufgrund äußerer und innerer Faktoren wie der Schwerkraft führt, die sich direkt auf die Genauigkeit der Uhr auswirken.

Bei der "nicht geeichten" Version entfällt der Mechanismus zur Einstellung des schnellen und des langsamen Zeigers bei der geeichten Konstruktion, und der Zeitfehler der Uhr wird durch Veränderung der Trägheit der Unruh durch Verstellen der Schrauben am äußeren Rand der Unruh oder durch Verstellen der Exzentrizität der Exzentergewichte und damit der Schwingungsdauer des Unruh-Spiral-Systems eingestellt. Sie hat den Vorteil, dass der Mechanismus des schnellen und langsamen Zeigers, der die Genauigkeit der Uhr beeinträchtigt, entfällt und der durch den schnellen und langsamen Zeiger verursachte isochrone Fehler überwunden wird, wodurch die Genauigkeit der Uhr weiter verbessert werden kann.

Arten von einstellbaren Waagen

(1) Schraubenunruhen sind in der Regel mit Schrauben oder Muttern am Rand der Unruh (entweder am äußeren oder am inneren Rand der Unruh) ausgestattet, die die Trägheit der Unruh verändern, indem sie ihre Position weiter oder näher zum Mittelpunkt der Unruh verändern.

(2) Die Gewichte sind in der Ebene der Unruh in der Nähe des äußeren Randes angebracht und können gedreht werden, in der Regel in einer halbkreisförmigen Form, um die Trägheit der Unruh durch Drehen der Position der Gewichte und die exzentrische Wirkung ihrer Unrundheit zu verändern. Das Herzstück beider Arten von Waagen sind Schrauben oder Gewichte, die eingestellt werden können, und beide müssen ein Element haben - ein Metall mit hoher Dichte für das Material, das verwendet wird, um eine große Änderung der Trägheit durch einen kleinen Drehwinkel zu erzeugen.