БАЛАНСИРНАЯ ПРУЖИНА С ИЗМЕНЯЕМОЙ ВНЕШНЕЙ СПИРАЛЬЮ
BALANCING SPRING WITH VARIED EXTERNAL SPIRAL

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение касается балансирной пружины, а в частности - встраивания ее в пружинно-балансирное регулировочное устройство хронометра, при этом внешняя спираль пружины может быть изменена для точного определения активной длины упомянутой балансирной пружины, что способствует уменьшению изменений суточного хода.
Уровень техники
Хорошо известно, что изохронизм пружинно-балансирного регулировочного устройства может нарушаться при изменениях во внешних условиях, таких как температура и магнитное поле. Чтобы компенсировать или уменьшить влияние таких изменений, уже предложены новые и/или вспомнены многочисленные старые решения, связанные с выбором материалов или выполнением балансира либо балансирной пружины.
Что касается балансирной пружины, то придание формы внутренней спирали для крепления ее к штоку балансира, придание формы внешней спирали для крепления ее к спуску балансира, а также средства, предусматриваемые для осуществления упомянутого крепления, играют определяющую роль в связи с изохронизмом. Более конкретно, изобретение касается средств крепления внешней спирали к спуску балансира, причем это крепление может быть прямым или осуществляемым через посредство винта балансирной пружины, обычно опертого на держатель винта балансирной пружины, и используемого позиционирования балансирной пружины.
Внешняя спираль балансирной пружины чаще всего крепится посредством штифтов или приклеивания, хотя предложены и другие решения. Например, предложено вводить инерциальный блочок, устанавливаемый на одном краю спуска балансира - на конец спирали, как описано, например, в патенте США №1037741, при этом инерциальный блочок имеет треугольную форму. Такая конструкция усложняет изготовление балансирной пружины с целью выполнения инерциального блочка на одном ее конце и требует конкретного расположения спуска балансира, отличающегося от обычного расположения винта спуска балансира.
Обычное крепление с помощью штифтов или приклеивания имеет тот недостаток, что не гарантируется позиционирование точки сжатия-растяжения балансирной пружины со временем либо вследствие незначительного движения, либо вследствие старения и/или крошения клея.
Раскрытие изобретения
Таким образом, задача настоящего изобретения состоит в преодолении недостатков вышеупомянутых технических решений путем разработки такой балансирной пружины, внешнюю спираль которой можно крепить известными способами, которая не требует внесения никакого изменения в винт спуска балансира и точка растяжения-сжатия которой, также называемая установочной точкой, не подвергается никакому изменению со временем.
Поэтому изобретение касается балансирной пружины, содержащей совокупность витков и предназначенной для пружинно-балансирного регулировочного устройства, в которой внутренняя спираль прикреплена к штоку балансира, установленному, с возможностью поворота в спуске балансира с гарантией прямого или косвенного крепления внешней спирали упомянутой балансирной пружины, при этом конец упомянутой спирали делается более жестким за счет деформации с целью точного определения установочной точки всякий раз, когда используются средства для крепления.
В соответствии с первым вариантом осуществления, деформация осуществляется путем закручивания конца внешней спирали на 90° в плоскости, перпендикулярной высоте, предпочтительно - вдоль срединной оси витков. Когда крепление проводят, например, посредством приклеивания в прорези того винта спуска балансира, который прикреплен к спуску балансира, или держателя винта спуска балансира, можно будет увидеть, что закручивание конца внешней спирали не изменяет ширину полоски балансирной пружины, так что не нужно менять винт. Таким образом, установочная точка больше не зависит ни от способа нанесения клея, ни от старения, а только от точки увеличения жесткости путем закручивания конца балансирной пружины.
В соответствии со вторым вариантом осуществления, деформация осуществляется путем загибания конца внешней спирали на 180° к внутренней или внешней поверхности упомянутого конца и путем приклеивания или приваривания для более надежного удержания загиба на своем месте, при этом дистальная загнутая вниз часть определяет установочную точку.
Краткое описание чертежей
Другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут ясными в свете нижеследующего описания, приводимого в качестве иллюстрации, не носящей ограничительный характер, и со ссылками на прилагаемые чертежи, при этом:
на фиг.1 показан вид сверху с частичным вырывом подпружиненного балансира, снабженного балансирной пружиной в соответствии с изобретением;
на фиг.2 показано в увеличенном масштабе перспективное изображение конца внешней спирали балансирной пружины, изображенной на фиг.1, в соответствии с первым вариантом осуществления;
на фиг.3 показано изображение, аналогичное фиг.2, в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения.
Осуществление изобретения
На фиг.1 показан вид сверху с частичным вырывом пружинно-балансирного регулировочного устройства, иллюстрирующий только детали, полезные для осмысления изобретения.
Регулировочное устройство содержит балансир 10 для крепления внутренней спирали 4 балансирной пружины посредством коронки 5, надвигаемой на шток 11 балансира. Очевидно, что внутреннюю спираль 4 можно крепить с помощью любых других средств, известных специалистам в данной области техники. Внешняя спираль крепится к спуску 12 балансира. В иллюстрируемом примере она обычно крепится путем установки в винте 15 спуска балансира, зафиксированном в держателе 13 винта спуска балансира, причем упомянутую установку в общем случае осуществляют путем приклеивания. Конец внешней спирали, имеющий в основном прямоугольное сечение (h, е), обычно является продолжением витков 3, за исключением балансирной пружины Брегета, которую уже не используют.
Вместе с тем, в настоящем изобретении предложено деформировать конец 6 внешней спирали таким образом, что установочная точка 7 балансирной пружины больше не определяется винтом 15 спуска балансира, а определяется самой балансирной пружиной в месте, где ее сделали более жесткой, как показано на фиг.2. В этом примере можно заметить, что создание установочной точки 7 осуществляется путем закручивания конца 6 внешней спирали на 90°, что вводит упомянутый конец в плоскость, перпендикулярную высоте h витков, при этом срединная линия 16а витков предпочтительно лежит на продолжении срединной линии 16b изогнутого участка 6.
Во втором варианте осуществления, показанном на фиг.3, установочная точка 7, определяющая активную длину балансирной пружины, образована путем загибания участка 8 (который соответствует участку 6 в предыдущем примере) на 180° к внешней поверхности внешней спирали 2 или точно таким же образом к ее внутренней поверхности. Части, вовлеченные в контакт, можно удерживать на месте путем склеивания, сварки или любых других эквивалентных средств.
Теперь будут приведены два примера сравнительных испытаний, иллюстрирующие преимущества, обеспечиваемые балансирной пружиной в соответствии с изобретением, имеющей спираль, изменяемую в соответствии с первым вариантом осуществления.
Пример 1
Проводили первую серию измерений на балансирной пружине, конец 6 которой, изогнутый на 90°, фиксировали в отверстии, проходящем сквозь винт спуска балансира. Тогда средний измеренный период составлял 418065 мкс. При последовательном проведении установки и демонтажа средний измеренный период составлял затем 418061 мкс, т.е. изменение, которым можно полностью пренебречь, составляло 4 мкс.
Во второй серии экспериментов конец 6 не фиксировали, а сдвигали на угол 3°, измеренный относительно штока балансира. В соответствии с теорией измерения времени, изменение периода должно составлять 604 мкс. Однако при наличии балансирной пружины, соответствующей изобретению, средний измеренный период составлял 418010 мкс, т.е. отклонение хода по сравнению с первой серией измерений составило 55 мкс, что примерно в 11 раз меньше, чем величина, которую можно было бы ожидать в случае не изогнутой балансирной пружины. Эту величину можно связать с увеличением жесткости полоски балансирной пружины с коэффициентом 11 при условии, что остальные параметры конструкции полоски (h, e и длина) остаются неизменными.
Пример 2
В этом примере брали четыре разные балансирные пружины (А, В, С, D), внешняя спираль которых изменялась в соответствии с первым вариантом осуществления, и сравнивали изменения суточного хода (в секундах за сутки) для трех точек крепления внешней спирали. В первом положении изогнутый участок 6 фиксировали в отверстии винта балансирной пружины, во втором положении упомянутый участок 6 немного отодвигали, а в третьем положении его сдвигали на угол α=7° относительно штока балансира. Следует указать, что задачей этого испытания было не создание пружинно-балансирного регулировочного устройства с нулевым изменением суточного хода, а сравнение изменений хода. Результаты показаны в нижеследующей таблице.
Видно, что максимальное среднее изменение составляет порядка 10 секунд, т.е. одну десятую того, которого можно было бы ожидать в соответствии с теорией измерения времени - т.е. изменения величиной 100 секунд для углового сдвига на 7°.
Данное испытание демонстрирует, что эта новая конструкция внешней спирали делает точность установки в винте спуска балансира значительно менее важной.
Очевидно, что, оставаясь в рамках объема притязаний настоящего изобретения, специалисты в данной области техники могут изменять и делать жестче регулируемый конец внешней спирали без добавления какого-либо материала и независимо от того, какой материал используется для изготовления упомянутой балансирной пружины. Точно так же преимущества настоящего изобретения можно вносить вместе с другими усовершенствованиями, которые могут касаться внутренней спирали.
Балансирная пружина А
Балансирная пружина В
Балансирная пружина С
Балансирная пружина D
Положение 1
-334,4
-283,1
-358,0
-310,4
Положение 2
-335,4
-285,2
-345,4
-320,2
Положение 3
-341,5
-290,4
-350,4
-315,9
Максимальное отклонение (в секундах)
7,1
7,3
12,6
9,8