Přípravek usnadňující regulaci kulhání setrvačky

Přípravek usnadňující regulaci kulhání setrvačky

Impulsem k sepsání tohoto článku byl ohnutý čep hřídele setrvačky a zkroucený vlásek.
Při servisu mechanického stroje náramkových hodinek je velmi citlivou operací regulace polohy popudného kamene vůči ose setrvačníku a ose kotvy. Nesouosá poloha popudného kamene se zmiňovanými prvky se projevuje kulháním, tedy nerovnoměrným kyvem setrvačníku na jednu a druhou stranu.

Regulace kulhání se na před-revolučních kalibrech Prim provádí vyjmutím můstku se setrvačkou ze strojku, vyjmutím setrvačky z můstku a pootočením jádra vlásku na hřídeli. K regulaci je nutné použít vhodný šroubovák a ten zapřít o plochy jádra vlásku v místě, kde je rozříznutý.

Začátečník s netrénovanou motorikou v rukách má tak jedinečnou příležitost zažít horké chvilky nad již započatou prací, protože riziko poškození jakékoliv části na setrvačce je značné.

Pravidelným sledováním tohoto úkonu na youtube, kde je všechno velké, rychlé a vypadá jednoduše jsem se do regulace pustil i já. Výsledek na sebe nenechal dlouho čekat a zanedlouho přede mnou ležela poničená kompletka, na které již nebylo možné ověřit kulhání.

Zadání bylo tedy jasné – vymyslet „něco", co zjednoduší otáčení vlásku na hřídeli a nekontrolovaný pohyb šroubováku změní na kontrolovaný.

Pomocníkem v tomto případě mi bylo opět Creo a možnost nechat to „něco" zhotovit na 3D tiskárně.

Výsledkem úsilí je plastová sestava složená ze 4 dílů.

Princip regulace spočívá v umístění kompletky do přípravku a její aretaci, tedy znemožnění pohybu. Do další součásti v přípravku je vložen šroubovák, který je pomalu směrován k onomu rozříznutí jádra. Po nalezení polohy šroubováku v místě řezu je otočení vlásku realizováno pouze rotačním pohybem Vrchního dílu přípravku s kombinací axiálního posuvu Čepu, v němž je šroubovák. Tímto je nekontrolovaný pohyb převeden na kontrolovaný, protože je odebráno několik stupňů volnosti – ty jsou zde jen tři – 2x rotace a axiální pohyb.

Každé hodinářské vybavení klade důraz na přesnost a preciznost provedení, neboť se jedná o práci s malými díly. Nejinak je tomu i u tohoto přípravku. Při návrhu bylo nutné zohlednit skutečnost, že přesnost 3D tiskárny nedosahuje přesnosti obrábění jemné mechaniky a velikost tolerančních polí tak bude vyšší. Rozměry součástí pro danou technologii je tedy nutné zvolit tak, aby díly do sebe volně zapadly a nevznikaly nechtěné vůle. Dobroušení některých funkčních ploch jemným smirkem je však nezbytné.

Pojďme se nyní podívat, jak vypadá výsledek z 3D tisku a jak probíhá samotná regulace. Na obrázku níže jsou Základna, Aretace, Vrchní díl a Čep.

Regulaci začneme sestavením Základny. Ta se nesmí otáčet a tak je pomocí dvou kolíků (provizorně špejle) fixována k dřevěnému špalíku, jenž má otvory pro kolíky a slouží jako robustní podložka.

Po usazení Základny na špalík můžeme usadit kompletku do Základny. Ta má zhotoven průchozí otvor pro čep setrvačky a dvojkotouč s popudným kamenem. Celek vystředíme.

První zkoušky ukázaly potřebu zvýšit adhezi mezi setrvačníkem a přípravkem, neboť se stávalo, že se setrvačník pootočil, či posunul. Toto jsem řešil silikonovou podložkou tl. 0.5 mm vystřiženou do tvaru Základny. Na snímku modrý díl pod kompletkou.

Sestavení pokračuje nasazením Aretace na Základnu a kompletku. Aretace se vůči Základně nesmí protáčet. To je řešeno dvěma symetrickými prvky připomínajícími pera na hřídelích z dob dávno minulých. Funkce Aretace je znemožnit kompletce pohyb udávaný hrotem šroubováku pomocí přítlačné síly. Přítlačná síla působí pouze na věnec setrvačníku a musí dosedat celou plochou na jeho čelo. Zkontrolujeme souosost celé sestavy.

Posledním sestavným krokem je nasazení vrchního dílu s Čepem. Vrchní díl se otáčí volně po Aretaci. Čep je volně otočný a suvný ve Vrchním dílu.

Před samotným pohybem hrotu šroubováku k jádru vlásku je nutné kontrolovat souosost kompletky v přípravku. Regulace probíhá tak, že levou rukou uchopíme Vrchní díl a zlehka tlačíme dolu a rotujeme kolem svislé osy. Pravou rukou uchopíme šroubovák a rotujeme kolem vodorovné osy až se hrot šroubováku dostane do patřičného výřezu v jádře. Levou rukou zlehka tlačíme a rotujeme Vrchní díl v kombinaci s axiálním pohybem Čepu se šroubovákem – palec s ukazováčkem. Pravá ruka kontroluje polohu šroubováku.

Zní to složitě, ale je to o citu, o zvyku, a především o kvalitě funkčních ploch. Pohyb součástí musí být plynulý a prostý trhavých pohybů.

Výhodou setrvačníků pro kalibry řady 50 a 66, tedy 2,5 Hz, je jejich podobnost, co se vnějšího průměru týče. To umožňuje navrhnout jeden rozměr Aretace. Setrvačníky pracující na 3 Hz mají menší vnější průměr, což si vyžádá i tomu přizpůsobenou přítlačnou plochu v Aretaci – tedy nový díl.

Velikost přítlačné síly vyvozené levou rukou je nutné volit s citem, aby nedošlo k poničení setrvačníku. Tomu pomáhá i skutečnost, že máme vše usazené rovnoběžně a nemáme vůle v přípravku. Navíc je věnec setrvačníku v tomto směru zatěžování nejméně zranitelný.

Co se týče šroubováku, tomu je třeba věnovat patřičnou péči a vyčlenit pouze jeden na tuto operaci.

Šroubovák se vlivem ohybu při kombinaci pohybů nesmí prohýbat – zde je důležité zvolit dostatečný průměr kvůli jeho tuhosti. Čím větší průměr šroubováku, tím větší tuhost, ale také větší hrot, který je pro výřez v jádru nevhodný. Proto je nutné jej vybrousit do tvaru připomínající kopí.

Před samotným umístěním zregulovaného stroje na komparátor je dobré ověřit vizuálně polohu popudného kamene zmiňovanou výše. Protože ve složeném strojku je již můstek soukolí a kotva s můstkem, není na popudný kámen vidět. K tomuto účelu jsem si vyčlenil referenční základnu pro strojek kal.50 a 66 kde jsou komponenty překážející vizuální kontrole odmontovány a základny slouží pouze k tomuto účelu. Na snímku níže je vidět, že se popudný kámen nenachazí v ose setrvačky a ose kotvy.

Zde je tedy ukázka, jak je možné na začátečnické úrovni řešit regulaci kulhání u hodinek, a minimalizovat tak riziko poničení setrvačky.
Výroba na přesnost poměrně citlivého přípravku je v domácích podmínkách výzvou, ale nechá se odladit. Kdyby však bylo něco podobného nabízeno firmami zabývající se výrobou hodinářského vybavení, pak by to byla zcela jistě jiná káva.

Autor: Tomáš Faktor