XXIV. REGULACJA CHODU ZEGARÓW I ZEGARKÓW

1. Zasady ogólne regulacji

Regulacją nazywa się zabiegi wykonane w zegarze, zmierzające do uzyskania jego wskazań jak najbardziej zbliżonych do wzorcowych. Aparatem wzorcowym do regulacji zegarów i zegarków jest chronokomparator kwarcowy, zwany sprawdzarką, który umożliwia sprawdzanie chodu i regulacji zegarka w ciągu kilku minut z dużą dokładnością. W braku sprawdzarki wzorcem do regulacji zegarów i zegarków może być zegar precyzyjny wysokiej klasy, porównywany okresowo ze wzorcem doskonalszym, np. radiowym sygnałem czasu. Sprawdzanie chodu regulowanego zegarka z zegarem wzorcowym powinno się odbywać w odstępach dobowych.

Rozróżnia się regulację zwykłą i precyzyjną. Regulacja zwykła zegarka ogranicza się tylko do zmiany długości włosa (przesuwką lub przesunięciem w klocku) albo obciążenia balansu. Stosuje ją każdy zegarmistrz po naprawie zegarka. W zegarze wahadłowym regulacja zwykła polega na zmianie długości wahadła przez przesunięcie soczewki nakrętką regulacyjną. Regulacja precyzyjna polega na usunięciu przyczyn zewnętrznych i wewnętrznych zakłócających izochronizm regulatora. Regulacja precyzyjna jest stosowana tylko do zegarów najwyższej jakości, jak zegary astronomiczne, chronometry i niektóre zegarki.

Sam proces regulacji można podzielić na ręgulację wstępną i ostateczną. Regulację wstępną (przyspieszoną) wykonuje się zasadniczo tylko po gruntownej naprawie regulatora lub całkowitej jego wymianie, np; po zmianie zawieszki wahadła lub włosa w regulatorze balansowym. Regulacja wstępna polega na sprawdzaniu zegarka częściej niż raz na dobę, zwłaszcza zaraz po naprawie, aby skrócić czas regulacji. Regulacja ostateczna (końcowa) ma na celu usunięcie możliwie najmniejszych uchybień chodu zegara za pomocą przesuwki w zegarach balansowych lub nakrętki regulacyjnej w zegarach wahadłowych.

Nawet bardzo starannie wykonana regulacja jest zawsze obarczona pewnym błędem, będącym sumą błędów systematycznych i przypadkowych, uzależnionych od czynników zewnętrznych. Również przy nastawianiu wskazówek popełnia się pewną nieuniknioną niedokładność, chociaż nie dostrzega się jej wzrokiem.

Dobrze wyregulować można tylko taki zegar lub zegarek, który nie ma żadnych wad i usterek oraz jest świeżo oczyszczony i nasmarowany. Jest to podstawowy warunek regulacji. Gdy w czasie regulacji wstępnej zauważy się, że zegar lub zegarek wykazuje zbyt duże różnice, nie powinno się go dalej regulować, gdyż ma on zapewne poważniejsze wady, które należy wpierw usunąć. Cała naprawa zegarka ma na celu jak największą dokładność jego wskazań. Jeżeli w celu regulacji precyzyjnej usuwa się różne przyczyny niedokładnego działania balansu, to ten sam cel ma naprawa zegarka w odniesieniu do regulacji zwykłej. Dokładna naprawa ma zapewnić dobrą regulację zegarka i jego wskazań.

2. Regulacja zegarów

Przyczyny niedokładnego chodu zegarów

Nie ma zegara chodzącego zawsze punktualnie. Błędy wskazań zegara mają swoje przyczyny w różnych zjawiskach lub usterkach, których źródło może się znajdować z zewnątrz lub wewnątrz zegara.

Przyczynami zewnętrznymi powodującymi nieregularny chód zegara są zmiany temperatury i ciśnienia atmosferycznego, wpływy magnetyczne oraz zmiany miejsca ustawienia zegara.

Przyczynami wewnętrznymi są błędy w ułożyskowaniu i zazębieniu, zmienność tarcia w różnych pozycjach, nierownomierny dopływ energii (napęd sprężynowy), błędy wychwytu, statyczny wpływ środka ciężkości balansu, błędy jakościowe i montażowe włosa, zmiany konsystencji smaru itd.

Zadaniem zegarmistrza regulującego zegar jest zorientowanie się jakie przyczyny w danym przypadku uniemożliwiają regularny chód oraz usuwanie usterek powstałych wskutek tych przyczyn.

Z przyczyn zewnętrznych największy wpływ mają zmiany temperatury. Nieregularność chodu stąd wynikającą usuwa się kompensacją wahadła lub balansu. Gdy regulowany zegar nie ma urządzenia kompensacyjnego nie należy w czasie regulacji w różnych temperaturach doprowadzać go do osiągnięcia wysokiej dokładności chodu. Jeżeli ma urządzenie kompensacyjne, a nie wyrównuje różnic chodu wynikających ze zmian temperatury, trzeba poprawić to urządzenie.

Jeżeli chodzi o przyczyny wewnętrzne, to błędu należy szukać nie tylko w regulatorze lub wychwycie, lecz trzeba także sprawdzić inne części zegara, aby odszukać jego wady i usterki. Przede wszystkim zegar, który ma się regulować, powinien być najpierw dobrze naprawiony, a jeśli jest to zegar nowy, to powinien być oczyszczony i nasmarowany. W każdym razie nie powinien mieć wad i usterek, które zwykle usuwa się podczas naprawy.

Niewłaściwie dobrana sprężyna napędowa może uniemożliwić dokładną regulację. W tanich zegarach ściennych o napędzie sprężynowym z tygodniową rezerwą chodu zdarza się czasem, że w pierwszych dniach po nakręceniu zegar znacznie się spieszy, a w końcu tygodnia spóźnia. Przyczyną jest zwykle źle dobrana sprężyna: za wąska, za gruba, lub za miękka. Jeśli po nakręceniu zegara wahadło ma za dużą amplitudę i palety uderzają we wręby koła wychwytowego, sprężyna jest za silna. Należy więc dobrać odpowiednią sprężynę.

Sposoby regulacji

Regulację wstępną zegara wykonuje się za pomocą dokładnego stopera, przez pomiar czasu zużytego na wykonanie określonej liczby wahnięć podwójnych. Dzieląc wynik pomiaru przez tę liczbę, otrzyma się wartość okresu rzeczywistego.

Często stosowanym sposobem przyspieszonej regulacji wstępnej jest porównywanie tykania zegara regulowanego z tykaniem zegara wzorcowego albo porównywanie wahania ich regulatorów. Oczywiście zegar wzorcowy musi mieć taki sam okres wahań regulatora jak zegar sprawdzany. W ciągu minuty obserwuje się oba zegary i jeżeli w tym czasie chodzą zgodnie, to różnica ich wskazań nie będzie większa niż jedna minuta na dobę (dobowa odchyłka wskazań).

Jeśli zegar sprawdzany ma wskazówkę sekundową, łatwo jest sprawdzić jego chód ze wskazówką sekundową zegara wzorcowego. Jeśli nie ma tej wskazówki, można obserwować wskazówkę minutową, gdy pokryje cienką kreskę podziałki.

Sprawdzając chód zegarów bijących, za moment odczytu przyjmuje się pierwsze uderzenie pełnej godziny. Wskazówka minutowa powinna się wtedy znajdować dokładnie na dwunastce.

Po zakończeniu regulacji wstępnej, a gdy jest ona niepotrzebna, zaraz po naprawie zegara przystępuje się do regulacji ostatecznej. Do jej wykonania nie wystarcza obserwacja wskazań regulaatora ani pomiar jego okresu stoperem, gdyż te sposoby nie zapewwniają- wystarczającej dokładności. Dobre wyniki osiąga się dopiero na podstawie porównania wskazań zegara regulowanego ze wskazaniami wzorca po upływie doby, a następnie kilku lub nawet kilkunastu dni. Pomiary te należy wykonywać systematycznie i dokładnie, gdyż ich wyniki będą podstawą do wprowadzenia poprawek w mechanizmie regulowanego zegara.

Gdy reguluje się zegar bez sprawdzarki na podstawie obserwacji i porównywania z radiowym sygnałem czasu lub innym wzorcem, wyniki pomiarów trzeba zapisywać. Sposób zapisywania może być różny, ale nie powinien być zbyt skomplikowany. Zapisywać należy tylko to, co jest konieczne, mianowicie: różnicę wskazań, przesunięcie przesuwki lub pokręcenie nakrętki regulacyjnej na plus lub na minus oraz stan wskazania zegara w porównaniu ze wzorcem. Różnice wskazań zegara wzorcowego i regulowanych zegarów domowych zapisuje się w minutach, a zegarków i zegarów precyzyjnych - w sekundach. Dobowe różnice wskazań sprawdza się zwykle rano, zawsze o tej samej godzinie.

Zegary mechaniczne z regulatorem kolebnikowym regulowało się przestawieniem ciężarków c (rys. XXIV-1) umieszczonych na ramionach kolebnika. Przestawienie ich bliżej wrzeciona powodowało przyśpieszanie zegara, a oddalenie - opóźnianie.

Zegary wahadłowe reguluje się przesuwając soczewkę wahadła na pręcie. Przesunięcie w górę powoduje przyspieszanie, a w dół - opóźnianie. W ten sposób reguluje się tanie zegary szwarcwaldzkie. W innych zegarach soczewka jest umieszczona na pręcie suwliwie i spoczywa na nakrętce regulacyjnej, nakręconej na koniec nagwintowanego pręta. Ponieważ jest to gwint prawy, dlatego pokręcanie nakrętki w prawo podnosi soczewkę i powoduje przyspieszanie, a pokręcanie nakrętki w lewo opuszcza soczewkę i powoduje opóźnianie (rys. XXIV -2).

W zegarach precyzyjnych nakrętka regulacyjna ma na obwodzie podziałkę w celu ułatwienia regulacji. Gwint na pręcie jest tak obliczony, że jeden obrót nakrętki powoduje zmianę wskazań wynoszącą 1 min na dobę.

Nakrętkę regulacyjną należy pokręcać ostrożnie, przytrzymując jednocześnie soczewkę, aby przez energiczny obrót nie skrzywić lub nie złamać sprężynki zawieszki. Wahadło należy uruchamiać lekkim wychyleniem od pionu, a nie energicznym pchnięciem.

Zegary balansowe reguluje się nieznacznym skróceniem lub podłużeniem włosa za pomocą przesuwki regulacyjnej (znaki plus i minus na obudowie wskazują, w którą stronę należy ją przesunąć, aby spowodować przyspieszanie lub opóźnianie zegara).

Przesuwką można regulować tylko małe różnice chodu, nie przekraczające 10 min na dobę. Większe różnice chodu spostrzeżone w czasie regulacji wstępnej, zwłaszcza gdy jest założony nowy włos, usuwa się przesuwając włos w klocku. Po przesunięciu włosa trzeba na nowo ustawić chód zegara, obracając pierścień włosa na osi balansu.

Jeżeli balans ma wkręty obciążeniowe, np. w zegarach z przystawką balansową, to większe różnice chodu usuwa się dokładając podkładki pod te wkręty lub je odejmując, podobnie jak w zegarkach.

Zegary roczne reguluje się śrubą regulacyjną znajdującą się na balansie wiszącym. Pokręcanie śruby powoduje oddalanie lub zbliżanie ciężarków względem osi balansu. Nad śrubą regulacyjną są umieszczone strzałki i znaki ,,+" i ,,-". Balans należy zatrzymać i usztywnić w tym momencie, gdy kończy swój obrót. Po przekręceniu śruby balans puszcza się z tego samego położenia, aby uzyskał swoją normalną amplitudę.

3. Regulacia zegarków

Regulacja zwykła

Dobre zegarki opuszczają fabrykę zwykle po wyregulowaniu ich w kilku pozycjach. Niektóre firmy zaznaczają to wyraźnie na mechanizmie (2, 3 lub 4 adjustments). Zegarmistrz również powinien sprawdzić jak chodzi zegarek po naprawie w różnych pozycjach i tak go wyregulować, aby jego średnia dobowa odchyłka wskazań była możliwie naj mniejsza.

Przeciętnego zegarka nie da się dokładnie wyregulować. Wszelkie zabiegi zmierzające do zwiększenia dokładności jego wskazań mogą spowodować tak wielkie koszty, że staną się nieopłacalne. Aby koszty te utrzymać w granicach rentowności zakładu zegarmistrzowskiego, ustalono dopuszczalne dobowe odchyłki wskazań, z którymi klient musi się pogodzić, jeśli nie chce nabyć zegarka wyższej jakości. Odchyłki te dla poszczególnych rodzajów zagarków są następujące:

• zegarek z regulatorem kwarcowym 1-2 s/dobę,

• zegarek z regulatorem kamertonowym 5-10 s/dobę,

• zegarek z regulatorem balansowym i wychwytem szwajcarskim dobrej jakości 20-40 s/dobę,

• zegarek z regulatorem balansowym i wychwytem szwajcarskim przeciętnej jakości 1-2 min/dobę,

• zegarek z regulatorem balansowym i wychwytem kołkowym lub cylindrowym 2-3 min/dobę.

W punkcie usługowym jest zawsze kilka lub kilkanaście zegarków do regulacji. Wszystkie regulowane zegarki powinno się nakręcać codziennie o tej samej porze i porównywać ich wskazania ze wzorcem. Aby ustalić dobową różnkę wskazań danego zegarka, trzeba jednego dnia zauważyć i zanotować jego stan w porównaniu ze wzorcem, a na drugi dzień porównać, czy się pośpieszył, czy tez opóźnił. Różnicę tę ustala się w obrębie jednej doby - jest to dobowa odchyłka wskazań.

Jeżeli zegarek się śpieszy nie należy zaraz zmieniać położenia przesuwki, ale zanotować jego stan i sprawdzić znowu na drugi dzień. Dopiero gdy przez dwie doby leżący w tej samej pozycji zegarek wykaże taką samą lub przybliżoną różnicę, należy zmienić położenie przesuwki albo w razie potrzeby wykonać inny zabieg w mechanizmie. Jeśli zegarek jednego dnia się śpieszy, a drugiego opóźnia, znaczy to, że ma jeszcze jakieś wady, które trzeba najpierw usunąć.

Przesuwką wyrównuje się tylko niewielkie różnice wskazań. Większe natomiast usuwa się przesuwając włos w klocku, albo zmieniając masę balansu podkładkami pod wkręty, zwłaszcza, gdy włos jest bregetowski.

Przystępując do tych zabiegów należy najpierw sprawdzić szczelinę zamka i położenie w niej włosa. Dość często zdarza się niewłaściwe ustawienie włosa w zamku, wskutek czego zegarek czasem się śpieszy, a czasem spóźnia. Szczelina zamka dla włosa bregetowskiego powinna być jak najmniejsza. Dla włosa płaskiego może być nieco szersza, ale nie powinna być za szeroka. Gdy jest zbyt szeroka, wtedy zegarek po nakręceniu chodzi dobrze, gdyż amplituda balansu jest wówczas duża i włos dotyka boków zamka (rys. XXIV-3a). Natomiast przy końcu doby zegarek znacznie opóźnia, gdyż sprężyna daje słabszy moment napędowy, więc amplituda balansu jest mniejsza i dlatego włos nie dotyka wcale boków zamka, lecz pracuje całą długością (rys. XXIV -3b ).

Za szeroka szczelina zamka powoduje także większe błędy pozycyjne. Szczelinę zamka zmniejsza się dogięciem kołka, a włos tak się w niej ustawia, aby podczas chodu zegarka zawsze dotykał obu boków zamka.

Dobowe odchyłki wskazań regulowanych zegarków notuje się w sekundach. Zapiski prowadzi się na etykietkach przyczepionych do poszególnych zegarków. Regulację kończy się po uzyskaniu możliwie najmniejszych odchyłek. Są one zwykle mniejsze od tych, jakich klient może się domagać według ogólnie przyjętych i wyżej podanych zasad.

Regulacja za pomocą sprawdzarki

Sprawdzarka (chronokomparator), jest pożytecznym aparatem do szybkiego regulowania zegarków. Zakład zegarmistrzowski nie posiadający sprawdzarki z trudem wytrzymuje konkufencję z warsztatem wyposażonym w ten aparat. Za pomocą sprawdzarki nie tylko szybciej reguluje się zegarki, ale także łatwiej określa się wielkość amplitudy regulatora oraz ustala wady i usterki mechanizmu, np. wady zazębienia i łożysk, uszkodzenia i niecentrycznośc koła wychwytowego, niewyważenie balansu, błędy pozycyjne itp.

Obecnie w zakładach zegarmistrzowskich są używane sprawdzarki produkcji krajowej i zagranicznej. Z zagranicznych znane są sprawdzarki: szwajcarska VIBROGRAF i niemiecka ELMA-STAR (rys. XXIV-4). W krajach RWPG,

poza Związkiem Radzieckim, sprawdzarki są produkowane tylko w Polsce przez zakład TOMEL w Tomaszowie Mazowieckim. Wytwarzane przez ten zakład sprawdzarki TIKTEST (rys. XXIV-5) wcale nie ustępują wyrobom firm zagranicznych.

Sprawdzany zegarek umieszcza się na mikrofonie połączonym przewodem ze sprawdzarką. Wykres chodu uzyskuje się na taśmie papierowej w postaci krótkich kresek ułożonych w jednej lub dwóch liniach. Jeżeli amplitudy balansu są jednakowe po obu stronach równowagi to kreski ułożą się w jednej linii, a gdy amplitudy są różne, wtedy z kresek powstaną dwie linie, tym dalej oddalone od siebie, iż większa jest różnica w wielkości amplitud. Gdy włos jest płaski, wtedy trudniej jest uzyskać jedną linię kresek, mimo że amplitudy będą równe, gdyż rozwijanie jego nie jest koncentryczne, a gdy jest bregetowski, wtedy łatwiej uzyskuje się jedną linię.

Na rys. XXIV-6 przedstawiono wykresy chodu piętnastu zegarków badanych na sprawdzarce. Poniżej podano analizę każdego wykresu. .

1. Zegarek ma symetryczny i bezbłędny chód, amplitudy balansu są równe. Niewielkie odchylenie linii wykresu w prawo oznacza przyspieszanie ok. 5 s/dobę.

2. Chód zegarka jest niesymetryczny, amplitudy balansu są niejednakowe (dwie linie w znacznej odległości od siebie). Odchylenie linii w lewo wskazuje, że zegarek spóźnia ok. 15 s/dobę.

3. Palec przerzutowy odbija się od zewnętrznej strony widełek (tzw. odbijanie balansu), poza tym chód jest bezbłędny. Zegarek ma tendencję do spieszenia ok. 10 s/dobę. Rzeczywiste śpieszenie jest jednak znacznie większe na skutek odbijania balansu.

4. Wykres nierówny, ogólnie przeważa spieszenie. Czopy kotwicy i balansu mają za duże luzy.

5. Śpieszenie ok. 20 s/dobę. Rozproszone kreski lewej linii wykazują błąd wychwytu na palecie wyjściowej.

6. Opóźnianie ok. 20 s/dobę. Nieznaczne uszkodzenie jednego z piętnastu zębów koła wychwytowego, na co wskazuje wysunięta co piętnasta kreska z jednej strony. Gdyby uszkodzenie było większe, objawy byłyby podobne na obu liniach.

7. Nierównomierne przenoszenie energii napędowej lub wadliwe koło wychwytowe, gdyż przegięcia linii powtarzają się co piętnasta kreska. Zegarek spieszy ok. 10 s/dobę.

8. Bicie promieniowe koła wychwytowego powodowane nierównomiernym przenoszeniem energii napędowej, na co wskazuje przegięcie linii w pobliżu co piętnastej kreski. Błąd ten bez sprawdzarki jest bardzo trudny do wykrycia. Zegarek spieszy ok. 10 s/dobę.

9. Wadliwe zazębienie koła minutowego z zębnikiem pośrednim, na co wskazuje zakrzywiona linia wykresu w dużych odstępach. Amplitudy balansu nierówne.

10. Spieszenie ok. 10 s/dobę. Zmienne amplitudy balansu, na co wskazuje rozszerzanie się linii wykresu. Przyczyną może być nierównomierne rozwijanie się sprężyny napędowej lub inna mała wada napędu.

11. Zegarek namagnesowany. Falista linia wykresu nie jest jedynym objawem namagnesowania. Może się ono objawiać także w postaci błędów pozycyjnych, błędu izochronizmu i dać wykres dwóch oddalonych od siebie linii, mimo że włos będzie dobrze osadzony.

12. Spieszenie ok. 15 s/dobę. Rozrzucone kreski po lewej stronie świadczą o uszkodzeniu palety.

13. Spieszenie ok. 3 min/dobę. Za lekki balans lub za krótki włos.

14. Zegarek został obrócony z pozycji poziomej do pionowej - bez silniejszych wstrząsów. Wykres przedstawia krzywą, która w stosunku do zmniejszenia się amplitudy została jednak silnie zagięta, co świadczy o błędzie izochronizmu.

15. Zegarek został także obrócony z pozycji poziomej do pionowej, ale na wykresie nie ma zagięcia, lecz nagłe załamanie linii, co świadczy o nie wyważeniu balansu. Przewaga balansu nie jest jednak zbyt duża, gdyż wykres nie wykazuje błędu izochronizmu w pozycji pionowej.

Najpierw bada się chód zegarka umocowanego na mikrofonie sprawdzarki w położeniu poziomym, a potem w innych pozycjach. Jeżeli wykres wykazuje np. spieszenie, nie znaczy to, że zegarek całą dobę będzie spieszył. Po całkowitym naciągnięciu sprężyny napędowej zwykle zegarek spieszy, a przy końcu doby nieco spóźnia.Tylko bardzo dobre zegarki nie wykazują takich różnic. DIatego przesuwkę trzeba tak nastawić, aby po zupełnym nakręceniu zegarek nieco śpieszył.

Po wstępnym podregulowaniu zegarka w pozycji poziomej obraca się mikrofon wraz z zegarkiem do pozycji pionowej główką w dół. W tej pozycji większość zegarków chodzi nieco wolniej. Jeżeli więc w pozycji pionowej zegarek spóźnia np. 20 s/dobę, to trzeba przesunąć przesuwkę na plus, mimo że w pozycji poziomej będzie spieszył np. 30 s/dobę, gdyż zegarek dłużej jest noszony na ręce, niż leży w nocy w pozycji poziomej. Chodzi o to, aby dobowa odchyłka wskazań była jak najmniejsza.

Być może, że sprawdzarka wykryje jeszcze wiele drobnych wad. Jeżeli są one mniejszej wagi, można je pozostawić. Ale czasem trzeba jeszcze raz zegarek rozebrać i poprawić.

Zanim nie uzyska się wprawy w ocenie wad z wykresu sprawdzarki, powinno się podczas poprawki usuwać tylko jedną z nich, aby można było łatwiej się zorientować, jak zabieg poskutkował.

Wyniki badania na sprawdzarce określają wady zegarka tylko w danej chwili. Stąd też odchyłka wskazań wykazana jednego dnia na drugi dzień może być nieco inna. Niezależnie więc od przeprowadzonego sprawdzenia powinno się jeszcze przez kilka dni codziennie zegarek nakręcać i notować jego odchyłki wskazań. Sprawdzarka bowiem nie wykaże wad występujących w dłuższych odstępach czasu, które można wykryć tylko przez obserwację zegarka w ciągu kilku dni.

Do sprawdzania zegarków kamertonowych i kwarcowych trzeba nastawić na sprawdzarce odpowiednie klawisze. Najnowsze sprawdzarki szwajcarskie, np. WICOMETRE, GREINER, GOLAY, wykazują dobowe odchyłki wskazań za pomocą cyfr świetlnych ukazujących się w okienku sprawdzarki (rys. XXIV-7).