Leuke werkstukjes (niet mooiste werkstukken)

[Arie Kabaalstra]

Leuk concept. doet me een beetje denken aan nieuwe escapements waar men momenteel in de haute Horlogerie mee aan het experimenteren is, en ook aan de "transistor uurwerkjes" uit de vroege jaren '70..

't zou voor mij "helemaal af" zijn als je in plaats van een enkele "pusher" een echt "anker" zou maken, om het "ankerrad" vast te houden als de spoel niet aangetrokken is.
een 1: 60 vertraging ertussen, en je hebt een klok die elke seconde tikt, in plaats van 1 keer per minuut.. maar.. dan moet het relais natuurlijk niet te veel kabaal maken..

[Hessel Oosten]

Kars,

Ik vind het een plaaaaatje zo mooi !
Als je er twee had gemaakt.., had e.e. a. bijna kunnen wedijveren met dat prachtige stel borelinkskes.. hierboven.

Maar …, ik snap de werking niet echt.
Kun je die please nog even wat toelichten ?
De spoel gaat recht op een neer, maar dan ?

Hessel

[Arie Kabaalstra]

SImpel.. als je goed kijkt op het detail plaatje, op het relais zit een gebogen bladveertje, en het grote messing rad is getand, elke keer dat het relais aangetrokken wordt, druk het bladveertje het rad 1 tandje verder, als het relais terugvalt, klikt het bladveertje in de volgende tand.
't Rad moet wel iets frictie hebben, anders werkt het niet goed, een klein veertje in de vertanding, die er voor zorgt dat ie niet terug kan draaien zou al een heel elegante oplossing zijn, nog mooier zou zijn als het relais een "anker" zou bedienen, die het rad "vast houdt" in ruststand, en vrijgeeft zodra ie een tandje verder gedrukt wordt.. maar dan kom je echt in Klokkenmakersmechaniekjes terecht.. wel leuk om je daar eens in te verdiepen..

[hrscharft]

2?.... zie ik nu pas.... ik had er maar 1...:-) en die woog maar 1650...

Holy sh... Swets. 1650 das echt heel heel klein dan. Ik vind deze twee ukkies al mini. Mijn eerste was 41wk en 3355gr. Dan is dit wel ff allemaal heel mini en wat haken en ogen in de eerste week int ziekenhuis (vonden het met 35 weken wel lang genoeg geweest). Vandaag hebben we ze mee mogen nemen en gaat allemaal helemaal goed.

[audiomanics]

Mooi industrieel klokkie, Kars.. nog een paar andere schroefjes voor de wijzers? (RVS koploze inbusjes misschien)
Kees

[Ballegooijen]

Heel mooie klok !!

[Kars-cnc]

nog een paar andere schroefjes voor de wijzers?

Haha... dat had gemakkelijk gekunt maar die schroefjes zijn onderdeel van het design, nou ja noem het artistieke lif lafjes... De achterste twee, op het vaste lager moeten eigenlijk nog vervangen worden door imbus cylinderkopjes om in stijl met die op de wijzers te zijn

De werking is zoals Arie het al gezien heeft. Het grootste rad heeft 180 tandjes. De relay spoel duwt het elke minuut 1 tandje verder. De riem naar de kleine wijzer heeft een 3 op 1 overbrenging (3x sneller) en die naar de uren wijzer 1 naar 4.

@ Arie er is een bladveertje wat teruglopen voorkomt. Op de foto nauwelijks te zien maar het zit vast aan het alu stripje wat met de M3 draadeinden om de spoel heen op z'n plaats wordt gehouden. Het haakt in het tandrad net onder het aandrijvende veertje tussen de relay aanslutingen. Het probleem was echter dat het messing wiel wel door kan draaien. Zonder oliedemper trekt het relay in ca. 10ms aan en geeft daarbij het messing wiel zo'n versnelling dat het regelmatig 2 tandjes doet. Verlagen van de spoelspanning tot het relay nog maar net de benodigde kracht kan leveren elimineert dit effect maar dan wordt er af en toe weer een tandje gemist. Ik heb nagedacht over een mechanisme wat voorkomt dat het wiel meer dan 1 tandje door kan draaien maar kon het zo niet bedenken. Zou dat met een "anker" zoals jij dat noemt kunnen? Bedenk wel dat het anker aan moet drijven, dat is anders dan bij een escape mechanisme.

[audiomanics]

Met zo'n anker is de kans van overslaan vrij gering. maar omdat je toch met een arduino aanstuurt: je kan de spanning natuurlijk betrekkelijk langzaam laten oplopen (zowel analoog als PWM, net waar je de uitgang programmeert.)
Het relais zal dan "langzaam" opkomen maar als je doorgaat zeker geheel aantrekken.. Maar dat oliedempertjes is wel te mooi om 't niet te gebruiken..

Kees

[Arie Kabaalstra]

@kars-cnc daarom trok ik ook de vergelijking met transistor uurwerken.
Die hebben namelijk een "drijvend anker", ik zal morgen wat scans maken van de manual van een ESA9154 Dynotron uuurwerk, ik heb zelf een horloge met zo'n uurwerk, en die heb ik moeten servicen.

In zo'n uurwerk drukt het anker het ankerrad om, en niet andersom zoals in een gewoon escapement.

Een gewoon escapement kun je ook gebruiken, maar dan moet er een gewicht aan

[Kars-cnc]

Met zo'n anker is de kans van overslaan vrij gering. maar omdat je toch met een arduino aanstuurt: je kan de spanning natuurlijk betrekkelijk langzaam laten oplopen (zowel analoog als PWM, net waar je de uitgang programmeert.)
Het relais zal dan "langzaam" opkomen maar als je doorgaat zeker geheel aantrekken.. Maar dat oliedempertjes is wel te mooi om 't niet te gebruiken..

Kees

In eerste instantie dacht ik ook het zo op te lossen maar het probleem is dat de luchtspleet bij zo'n relay kleiner wordt met het aantrekken van het anker. Hierdoor ontstaat een omgekeerd evenredige toename van de kracht als functie van de nog resterende afstand. Door aan te sturen met een functiegenerator kon ik de flanksteilheid helemaal instellen. Wat je ziet is dat het anker eerst het stukje dode slag overbrugt, dan even stilstaat tot de spanning voldoende hoog is om de wrijving te overwinnen en dan alsnog met een rotvaart doorschiet tot de luchtspleet nul is. Ik heb van alles geprobeerd, zoals een stukje non-ferro in de luchtspleet om de afname te beperken, een verende koppeling tussen het tandrad en de riemschijven om de massatraagheid te verminderen, meer of minder riemspanningen als demping... Ik heb ook nog gemeten hoe de stroom door de relayspoel is tijdens aantrekken, ik dacht: de afnemende luchtspleet geeft een toename van het magneetveld en dus een tegen EMK zoals bij een elektromotor. Ik had even het idee dat te meten met een Arduino analoge input en dan dynamisch de spanning te variëren om daarmee een volledig gecontroleerde aantreksnelheid te realiseren... Die stroomvariatie bleek maar matig aanwezig en je weet waarschijnlijk hoe lastig dit soort closed-loop regelingen kunnen zijn dus heb ik op een gegeven moment besloten dat; wil het klokje ooit afkomen, ik een overzichtelijke oplossing moet kiezen. Terug naar de draaibank dus

[hugo stoutjesdijk]

Het probleem was echter dat het messing wiel wel door kan draaien. Zonder oliedemper trekt het relay in ca. 10ms aan en geeft daarbij het messing wiel zo'n versnelling dat het regelmatig 2 tandjes doet. Verlagen van de spoelspanning tot het relay nog maar net de benodigde kracht kan leveren elimineert dit effect maar dan wordt er af en toe weer een tandje gemist. Ik heb nagedacht over een mechanisme wat voorkomt dat het wiel meer dan 1 tandje door kan draaien maar kon het zo niet bedenken.

Andersom:
Je moet de kracht van de magneet gebruiken om een veer te spannen, de veer drukt bij de terug gaande slag het wiel verder, en dat kun je dan ook nog heel mooi hydraulisch dempen.

Ik heb ooit een micro-plunjer pompje gemaakt, daar was ook het probleem dat de vloeistof zo'n klap kreeg door dat plunjertje, dat het verpompte volume meer was dan het volume van de slag omdat het gewoon nog even doorliep. Toen de werking omgedraaid en probleem opgelost.

[hobbycnc23]

Kars, een geweldig mooi werkstuk, die zeer aparte klok! ( en geen werkstukje want daar zijn heel wat uurtjes in gaan zitten).
Ja en dat relais, met die luchtspleet...de aantrekkingskracht is tot de derde(!) macht omgekeerd evenredig met de afstand.

[Kars-cnc]

Dat zou inderdaad ook een goede oplossing kunnen zijn! Het is wel een behoorlijke verandering van de mechanica, dus dit exemplaar zal wel blijven zoals het is. Voor een eventuele toekomstige versie zou ik zoiets zeker overwegen maar voorlopig ben ik nog het meest benieuwd naar een anker constructie zoals Arie noemt.

[Arie Kabaalstra]

Eigenlijk zat ik er helemaal, maar dan ook echt helemaal naast..

Wat jij gebouwd hebt, is hetzelfde mechaniek als een "Stemvork"uurwerk.



tegen verschuiven of teruglopen heeft zo'n uurwerk een "index jewel" die het rad dus op zijn plek houdt
de "Index Jewel" wordt heen en weer bewogen door .. Jawel.. Spoelen. net als bij jouw klok dus.
En de timing van zo'n uurwerkje:



Hier te zien in een Bulova Accutron Spaceview, wordt geregeld door een Transistor (zal waarschijnlijk een "flipflopje" zijn, die de "Stemvork" met 300-720 Hz laat trillen.



't bovenste veertje is er dus om het uurwerk steeds een stukje te verzetten, de onderste houdt em op zijn plekkie.

Groot verschil tussen een Stemvork uurwerk en jouw klok is dus de frequentie.. de jouwe "doet" 0.0166 Hz en een Stemvork uurwerk in een horloge minimaal 300 Hz
Als je zo'n horloge hebt, en je houdt em tegen je oor.. dan hoor je 'm zoemen, leg zo'n ding nooit 'snacht op een nachtkastje.. want je doet geen oog dicht... dan klinkt het echt alsof je TV nog aanstaat, op Testbeeld..
'k ken een aantal mensen met zo'n horloge, onder horlogeliefhebbers worden ze ook wen "hummers" genoemd.



In dit videootje zie je hoe't werkt, en hoor je ook hoe ie klinkt..

Terug naar de klok: Ja, , strikt genomen heb je een "Stemvork uurwerk" gebouwd, qua mechaniek dan..
Stel dat je er één bouwt die op 50 Hz zou lopen, kun je em zo op't lichtnet aansluiten.. :)

het Transistor uurwerk waar ik het eerder over had, gebruikt geen transistor om te timen, maar om te versterken.



Hoe werkt dat dan nou weer Kabaalstra?.. Nou.. simpel.. dit horloge heeft nog wel een "gewoon" balanswiel, nouja.. gewoon.. 't heeft een balanswiel, maar daar zitten 2 magneten op.
in het groene isolatorblokje zie je ook een spoel zitten,.
Hoe werkt deze?.. Batterijtje erin, de beweging van het balanswiel wekt een stroompje op in de spoel, dat schakelt de transistor, die dan een hogere spanningop de spoel zet, die stoot de magneet af, waardoor het balanswiel "Doorzwiept., dan is de magneet boven de spoel vandaan.. valt het daardoor opgewekte "stuurtroompje" af, en kan de balans op veerkracht van de spiraalveer terugdraaien.. , magneet boven de spoel.. stuurstroompje, spanning op de spoel, "Zwiep" krijgt de balans weer een duw.
Ook in dit uurwerk, wordt het ankerrad "omgeduwd" door het anker, dat steeds een zetje krijgt van het balanswiel, middels een pennetje op de as, die in een vorkje van het anker valt.

Er zijn nog talloze mechaniekjes te verzinnen, zoals een afgeleide van de Pennengang, zoals deze in Torenuurwerken nog wel voorkomt :
een rad met pennen, en een anker met 2 "Wiggen", elke slag laat de ene wig een pen "gaan" en de andere wig "Vangt"een volgende pen op, dit anker zit verbonden met een slinger.
Vertaald naar een klok die je met een spoel aan drijft, de wiggen kun je ook op een "schuifje" zetten, of met een armpje laten bewegen, de nokken plaats je dan zo dat ze elke keer een pen verder duwen (eigenlijk draai je de wiggen om ten opzichte van een gewicht aangedreven klok)
dit soort mechaniekjes kom je wel tegen in machines die in stapjes moeten doorvoeren.
Ik heb zelf ooit een apparaatje bedacht dat Electronische componentjes (Diodes) die op de rol aangeleverd werden middels "vorkjes"doorschoven in een snij/vorm stempeltje, het geheel gemonteerd in een klein handpersje, opgaande slag werd de "band"een half stapje opgeschoven, bij de neergaande slag weer een halfje, in het stempeltje werden de pootjes op lengte gesneden, en meteen gebogen.