Technology of watch production - part 106

initial  p o s ition,  and  the  dots  will  form  a  line  inclined  to  the  right.  If,  on 
the  othe r  hand,  the watch lags ,  the line of dots  will  be  inclined  to  the  left. 
The  daily  error for the watch is  determined from  the slope  of the line,  with 
the  aid  of a  special  rotatable  scale  and  the  gene ral  shape  of the  line  (it  is 

not  always straight ) makes it pos s ible to draw  conclusions  as to the  probable 

watch  defects .  The  error  determined by  the  instrument is  not  the  actual 
2 4 - hour erro r  but  a  relative  error  which  corresponds  to  the  condition  of  the 

watch  m ovement  at  the  m oment  of testing.  If  the  daily  erro r  is  m ore  than

· 

± 1 0  min,  the  inspection is  conducted by means  of the  stroboscop e .   The 
s trobos cope  disk  (Figure  6 3 )  is  rotate d  by a  synchronous  electric  m otor at 
a  speed equal  to  half  the  drum  speed.  A  neon l amp ,  l ighting up when  the 

electromagnet  closes  its  c ircuit,  is  fastened  to  the  disk.  A  s cale  is  plac ed 

in front of  the  disk  and,  if the  watch  is  accurate,  the lamp is  always  lighted 
up  at the  same  disk pos ition  relative  to  the  scal e .   I f  the  watch i s  fas t,  the 

lamp  flashes  on the  disk will  m ove  clockwise;  if  it lags ,  they  will  m ove 
anticlockwise .   The  preliminary test of the  balance - hairspring  system (dur­
ing the  ass embly )  is  also  conducted by  m eans  of the  strobos cope.  The ac ­
curate  final  test  is  recorded  on  the  paper s trip .  Chronometers  and  very 
accurate  watches  are  inspected using a  slower s trip  spe e d   ( 1 / 1 0  of the 
s tandard  spee d ) .   This  increas es  the  slope  o f  the  line ,  and  the  result  read 
on the  instrument  scal e  should be  divided  by  1 0 .  

r!GURE 

63.  Kinematic  diagram of  the  P-12  instrument: 

1-synchronous electric  motor,  2 -drum with helical projections; 
3-paper-strip feed  drum;  4-carbon-ribbon feed  drum;  5-stro­
boscope  disk. 

A nalysis  of watch-timer recordings .  The  recording pattern  can  se rve 

not  only  for  determ ining the  watch  accuracy,  but  also  for  determining the 

ass embly  quality.  Before  conside ring  this  aspect,  howeve r,  we  must  have 
an  idea  of  the  noise  pattern  acc ompanying balance  operation.  F igure  6 4  

shows  three  positions  o f  the  l ever  es capem ent  in  which noise  is  produc e d .  
F i gure  6 4 ,  a  shows  the  "locking"  pos ition of the  pallet and  wheel  when  the 

42 1 

balance ,   m o ving in  a  free  descending m otion  toward  the  equilibrium  posi­
tion,  s trikes  the  right  side  of the  fork notch with the impuls e  pin.  This  is 
the  first impact,  producing noise A ,   which  we  will  call  the  unlocking nois e .  

This  i s  the  most accurate  and  clearly  defined  nois e .  

a 

b 

c 

FIGURE 

64. 

Three lever-escapement positions causing noise in watches 

The  pallet  lever in  rotating  through  locking angle,  d raws  the  es cape­

wheel  tooth back.  A  new,  slight  noise ,   B,  is  superpos ed  on  the  unlocking 
noise . 

The  es cape - wheel  tooth  then p asses  from  the  locking to  the  impul s e  fac e  

of the  pallet,  the  ensueing impact producing the  s o - called  impul se  nois e ,  C .  
This  instant i s  shown i n  Figure  6 4 ,  b .   I f  the  impul s e  pin has  conside rable 
clearance  in the  fork  notch 

(

above  0 . 1 ),  additional  nois es  are  produced  which 

are  weaker  than  the  impulse  nois e .   Figure  6 4 ,   c  shows  the  instant  when 

the  pallet lev e r  strikes  the  right-hand banking pin .  A  strong  noi s e ,   D,  is 
produc e d  and  is  followed  almost immediately by a  noise  E  of  roughly  the 

same intensity  caus ed by  the  dropping of  the  escape - wheel  tooth  on  the  dis ­
charging-pall et locking fac e .   The  resultant noise  is  known a s  drop  noise 

and is  the  most  intense  of  all .   The  three  dominant  noises  are  thus :  un ­
locking noise  A ,   impulse  noise  C ,   and  drop  noise  D .  

To  permit the  watch  ac curacy  to b e  e valuated from  the  recording,  the 

dots  p rinted  on the  strip  should  all  correspond  to  the  same  nois e .   It  is 

preferable  that  they  correspond  to  the unlocking noise because  it has the 
most accurate  p e riod . 

F igure  6 5  shows  oscillograms  of  watch- movement noises .  The  letters 

co rrespond  to  the  noises  discussed above . 

The  voltage  necessary for  triggering the thyratron is  shown  on  the  os cil ­

logram  by a  dotted line .  Sound  D  in  the  left- hand  oscillogram  will  obviously 

actuate  the  electrom agnet.  In  the  case  of  the  higher  nois e  level  shown  in 

the  right os cillo gram ,  the  voltage  necessary  for  triggering will be  attained 
both  in A  and  in  D.  Thyratrons  are  cha racteri zed  by  the  fact that  they  can 

422 

produce only a  specified number  of  pulses p e r  s econd,  which number is 

only  slightly higher  than  the  number  of balance  os cillations .  Therefo re, 

only the first noise 

A 

-

the unlocking noise - will  actuate the  electromagnet 

and  cause  the  appearance  of a  dot  on the  paper  strip . 

If  the  amplification is  too high,  the  instrument  will  print  extraneous 

noises  and thus  dis tort the  indication s .   This  must  be  kept in mind  when 
analyzing  the  recording. 

"-'0.015 

sec 

FIGURE  65.  Oscil!ograms of watch  noise 

a 

b 

c 

d 

I '  

e 

g 

h 

FIGURE  66. 

W 

arch-timer recordings 

4 2 3  

Figure  6 6 ,  b  shows  a  recording of  a  watch  which  is  fast by  5  sec  in  2 4  

hours .  The  two  half - p e riods  o f  the  balance  are  equal .  The  hairspring i s  
well  pois e d .   One  continuous  line  is  obtained  o n  the  diagram . 

The  watch  recorded in  Figure  6 6 ,   c  lags  by  1 5  sec  in  2 4  hours .  Two 

adjacent  lines  appear on  the  diagram ,  and they indicate a ce rtain one - sided­
ness  in the  oscillation .  The watch  m otion is  e ven.  The  distance between 
the  lines  will be  greater,  the  s m aller the  amplitude  of  the balance  os cilla­
tions . 

In  Figure  6 6 ,  d  the  watch  is  fast by  2 5  s e c  in  2 4  hours .  The  fork  is  i m ­

pacted  with  one  of the  pallets  being i n  different positions .  This  is  probab ­

ly  due  to  a  s m all  drawing  angle,  or  a  chipped  pallet  edge . 

The  watch  recorded in Figure  6 6 ,   e  is  fast by  1 0  sec  in  2 4  hours .  The 

es cape  wheel  has pe ripheral run - out.  Pe riodic  waves  on  the  diagram  gener ­
ally  indicate  incorrectly p roduced toothed  wheels .  The  defective  wheel  is 
easily located from the  band  speed  and  the  distance  between  adjacent  waves . 

The  watch  recorded in Figure  6 6 ,   f  exhibits  a  "knock " ,  as  can  also  be 

obse rved from  the peculiar noise  in the  watch.  The watch  advances  at  each 
knock and  th e  recording line  moves  to  the  right. 

Figure  6 6 ,  g  shows  a  case  of  disturbance  of  isochronism  upon  changing 

of  the  watch position from  horizontal  to  vertic al .  The  daily  error is  zero 

a 

e 

FIGURE 

67 . 

W atch-

timer recording for 

various positions of 
the watch 

in horizontal  position,  while  the  recording  correspond­

ing to the vertical  position is  increasingly  inclined  to 
the l eft  as  a  result of  the  gradual  drop in amplitude .  

The  balance  i s  nonisoch ronous .  The  recording may 
revert to  the vertical position  if  the  amplitude  becomes 
stable  in  a  new pos ition,  and the balance  is  well  pois e d .  

The  recording in. Figure  6 6 ,   h is  characte rized b y  the 

s o - calle d  varying e rror,  where  the  balance  does  not  re­

ceive sufficient ene rgy and the amplitude is not constant. 

The  mesh  between  the  c enter wheel and  the  third pinion 
is  defective .  Figure  6 7  shows  a  watch  recording taken 
in the  following pos itions : 

a- horizontal,  the  watch  advances  5  sec; 

b - vertical;  c rown  left,  the  watch  lags  3 0  s e c ;  
c - vertical,  c rown  up ,  the  watch  lags  8 5  s e c ;  

d- vertical ,  c rown  right,  the  watch  lags  3 0  sec; 

e - vertical ,  c rown  down,  the watch  advances  85  s e c .  
The  daily  m ean  e rror f o r  the  vertical positions  will 

+30 - 8 5  + 8 5  +30 

be: 

4 

= 

1 5  sec (la g ) .  

A  change  from  horizontal  t o  vertical po sition  will  b e  

acc ompanied b y  a  change  i n  the  various  indications  o f  

+ 5 - ( - 1 5 )  

= 

+ 2 0  s e c .  

A  change  from  vertical  to hori­

zontal  will  be  accompanied by a  change  of  - 1 5  - ( +5 ) 

= 

= -

2 0  s e c .   The  balance  is  the refore  unpois e d ,   and  the 

amplitude  of  the  vertical  position  is  less  than  2 2 0° .   It 

was mentioned  earlie r  that  the  watch  will  lag at s mall 

amplitudes  if  the  c enter  of  gravity is  above  the  balance 

staff,  and  vice  vers a .   It can be  easily determined which s c rew m ust have 
its  weight  reduced  in  order  to  correct the  unbalanc e .  

Recordings  such as  those  des c ribed above  make  i t  pos s ible  t o  identify 

ass embly  defects  in  the  main  elem ents  of the  watch  movem ent:  the  balance ,  

4 2 4