AT512862B1 - Antriebsvorrichtung für ein mechanisches Uhrwerk - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung (2) für ein mechanisches Uhrwerk (1), insbesondere ein Uhrwerk einer Armbanduhr, umfassend eine Federhaustrommel (3) mit einer innenliegenden gewundenen Zugfeder (4), sowie eine mittig der Federhaustrommel (3) koaxial angeordnete Federwelle (7), welche mit einem ersten freien Zugfederende (5) in kraftschlüssiger Verbindung steht und an einem ersten Federwellenende (9) mit einem an einer Grundplatte (30) des Uhrwerks (1) befestigten ersten Wellenlager (11) drehbar lagerbar ist, wobei ein zweites freies Zugfederende (6) mit der Federhaustrommel (3) in kraftschlüssiger Verbindung steht. Die Federhaustrommel (3) weist an ihrem Außenumfang (18) ein Trommellager (23) auf, wobei eine äußere Lagerschale (26) des Trommellagers (23) an der Grundplatte (30) befestigbar ist und die Federhaustrommel (3) in Umfangsrichtung gegenüber der Grundplatte (30) drehbar gelagert ist, wobei die Federwelle (7) an ihrem zweiten freien Federwellenende (10) mit einem zweiten Wellenlager (12) an einer Brückenhalterung (31) des Uhrwerks (1) drehbar gelagert ist.

Description

gstmüdnsdxs päfentasnt AT 512 862 B1 2014-02-15

Beschreibung

ANTRIEBSVORRICHTUNG FÜR EIN MECHANISCHES UHRWERK

[0001] Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein mechanisches Uhrwerk, insbesondere für ein Uhrwerk einer Armbanduhr, mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind unterschiedlichste Ausführungen bekannt, einen Antrieb eines mechanischen Uhrwerks auszuführen.

[0003] Bei einem herkömmlichen mechanischen Uhrwerk, beispielsweise einem Uhrwerk für eine Armbanduhr, wird als Antriebsvorrichtung meist ein Federhaus verwendet, bei dem eine gewundene Zugfeder innerhalb einer Federhaustrommel angeordnet ist. Ein inneres Ende der Zugfeder ist an einer zentralen Federwelle befestigt, welche die flache, scheibenförmige Federhaustrommel in ihrem Zentrum durchquert. Die Federwelle steht dabei in Kontakt mit einem Aufzugsrad, welches wiederum mit einem Aufzugsmechanismus in Kontakt steht. Durch Aufzugsdrehung an einer Krone wird in an sich bekannter Weise über ein Räderwerk des Aufzugsmechanismus die Federwelle angetrieben und die Zugfeder vorgespannt. Das Aufzugsrad ist als Sperrrad ausgeführt, wodurch im aufgezogenen, vorgespannten Zustand die Federwelle gegenüber der Zugfeder verdrehsicher gesperrt ist. An ihrem zweiten, äußeren Ende ist die gewundene Zugfeder mit der Federhaustrommel verbunden. Die Federhaustrommel ist an ihrem äußeren Umfang mit einer Verzahnung versehen. Durch die gespeicherte Aufzugskraft der vorgespannten Zugfeder werden die Federhaustrommel und somit die daran befestigte Verzahnung in eine Drehbewegung versetzt. Von der Verzahnung wird die Drehbewegung als Drehmoment an ein Übersetzungsräderwerk und von dort weiter an eine Gangregelung sowie eine Anzeigevorrichtung des Uhrwerks solange übertragen, bis die Vorspannkraft der Zugfeder abgebaut ist und das Uhrwerk erneut aufgezogen werden muss.

[0004] Nachteilig an einer solchen herkömmlichen Antriebsvorrichtung ist, dass die Federhaustrommel direkt an der zentralen Federwelle positioniert und gelagert wird. Die Aufnahme sämtlicher Radial- und Axialkräfte, die während des Betriebs des Uhrwerks auf die Verzahnung am äußeren Umfang der Federhaustrommel wirken, erfolgt somit ausschließlich im Bereich der Lagerung im Zentrum des Federhauses bzw. an der zentralen Federwelle. Aufgrund der großen Hebelwirkung - die aufzunehmenden Radial- bzw. Axialkräfte wirken am Außenumfang der Federhaustrommel, die Lagerung der Trommel erfolgt jedoch im Zentrum der Federhaustrommel - kommt es bei Fertigungsungenauigkeiten nachteilig zu einer Veränderung der Eingriffsgeometrie der Verzahnung sowie zu einer Verformung der Federhaustrommel. Dadurch werden die Laufeigenschaften der Federhaustrommel verschlechtert und die Ganggenauigkeit bzw. Gangreserve des Uhrwerks nachteilig verringert.

[0005] EP 2 080 066 B1 zeigt eine Uhr umfassend ein auf einer Werkplatte montiertes Federhaus, wobei eine zentrale Federwelle, welche mit einem Sperrrad bzw. Aufzugsrad zum Spannen der Zugfeder verbunden ist, eine Federhaustrommel mit der darin befindlichen Zugfeder in ihrem Zentrum durchquert. Die zentrale Federwelle ist an der als Werkplatte bezeichneten unteren Grundplatte mit einem ersten Kugellager gelagert. Zusätzlich ist die Federwelle an ihrem gegenüberliegenden Ende mittels eines weiteren Kugellagers an einer als Brücke bezeichneten Halterung befestigt. Die Federhaustrommel ist mit einem zweiten Kugellager, welches konzentrisch zum ersten Kugellager sowie direkt an dieses angrenzend unterhalb der Trommel angeordnet ist, ebenfalls drehbar an der Grundplatte gelagert. Das erste Kugellager zur Lagerung der zentralen Federwelle sowie das zweite Kugellager zur Lagerung der Federhaustrommel sind als ein gemeinsamer Bauteil zu einem Doppelkugellager zusammengefasst.

[0006] Nachteilig an dieser Ausführung ist, dass aufgrund der zahlreichen zusätzlichen Einzelteile insbesondere bei Fertigungsungenauigkeiten eine Montage des Federhauses nur erschwert oder - bei kumulierten Fertigungsungenauigkeiten - gar nicht möglich ist. Außerdem ist ein solcher Uhrwerksantrieb sowohl in seiner Herstellung, als auch in der Wartung teuer und zeitaufwendig. Bedingt durch das hier verwendete Doppelkugellager werden sämtliche Ferti- 1 /12 AT 512 862 B1 2014-02-15 gungstoleranzen auf eine einzige Ebene, nämlich die Ebene der Grundplatte, an der das Doppelkugellager montiert ist, referenziert. Fertigungstoleranzen einzelner Bauteile addieren sich somit gegenüber dem Referenzniveau der Grundplatte, weshalb es bei Fertigungsungenauigkeiten zu einem unerwünschten direkten Kontakt zwischen der Federhaustrommel und der Federwelle kommen kann. Abweichungen einer Planlage der Federhaustrommel wirken sich aufgrund der bereits zuvor beschriebenen Hebelwirkung als erhöhtes Axial- bzw. Radialspiel hier besonders nachteilig nach außen auf die Verzahnung am Umfang der Federhaustrommel aus und beeinträchtigen die Eingriffsgeometrie der Verzahnung mit dem anschließenden Übersetzungsräderwerk. Weiters führt die Lagerung am externen Doppelkugellager, welches an einer Außenseite sowie etwa mittig eines Außendurchmessers der Federhaustrommel befestigt ist, zu einem Verwinden der Federhaustrommel. In weiterer Folge kommt es ebenfalls zu einer nachteiligen Veränderung der Eingriffsgeometrie der Verzahnung und den bereits eingangs geschilderten Nachteilen einer reduzierten Ganggenauigkeit sowie verkürzten Gangreserve des Uhrwerks.

[0007] Das Dokument CH 700 673 A2 betrifft ein Uhrwerk in extremer Flachbauweise mit einer Lagerung des Räderwerks, des Federhauses sowie der Hemmung, welche jeweils ohne Brückenhalterungen auskommt. In der dortigen Abbildung Fig. 2 wird ein Kugellager gezeigt, welches an der Außenseite des Federhauses angeordnet ist. Auch für ein solches Uhrwerk gilt, dass Fertigungstoleranzen aufgrund des extrem flachen mechanischen Uhrwerks und der integrierten Bauweise der Achsen des Räderwerks, des Federhauses sowie der Hemmung in der Werkplatte ohne jegliche Brücken nicht ausgeglichen werden können und es daher bei Fertigungsungenauigkeiten ebenfalls zu nachteiligen Verspannungen zwischen der Zugfeder und der Federhaustrommel kommt, welche sich zumindest in einer unerwünschten, verkürzten Gangreserve des Uhrwerks auswirken.

[0008] Eine weitere Ausführungsvariante einer Antriebsvorrichtung für ein Uhrwerk zeigt das Dokument WO 2011/134960 A1. Dabei ist das bereits aus EP 2 080 066 B1 bekannte Doppelkugellager nicht an der Grundplatte bzw. unterhalb der Federhaustrommel angeordnet, sondern das Doppelkugellager wird hier an der Brückenhalterung befestigt. In Einbaulage befindet sich das Doppelkugellager somit oberhalb der Federhaustrommel. Diese in WO 2011/134960 A1 gezeigte Anordnung des Doppelkugellagers soll aufgrund einer leichteren Zugänglichkeit bzw. der geänderten Reihenfolge bei der Montage Vorteile gegenüber dem bisherigen Stand der Technik bieten.

[0009] Sämtliche bereits zuvor genannten Nachteile, die zwangsläufig mit der Verwendung eines einzigen externen Doppelkugellagers sowohl für die Lagerung der zentralen Federwelle, als auch für die Lagerung der Federhaustrommel einhergehen, bleiben allerdings weiterhin unverändert bestehen.

[0010] Insbesondere sind die in WO 2011/134960 A1 beschriebenen weiteren Ausführungen einer Antriebsvorrichtung, bei der ein gemeinsames Doppelkugellager zur Lagerung der Federelle sowie zur Lagerung der Federhaustrommel verwendet wird, die zentrale Federwelle jedoch einseitig fliegend, also ohne ein Gegenlager auf der gegenüberliegenden Seite der Federhaustrommel ausgeführt ist, besonders anfällig, dass durch ein erhöhtes Axial- bzw. Radialspiel die Ganggenauigkeit beeinträchtigt wird.

[0011] Nachteilig bei sämtlichen aus dem Stand der Technik bekannten Antriebsvorrichtungen ist, dass insbesondere bei hochwertigen Uhren im Falle einer Reparatur die zahlreichen Einzelteile einer Federhaustrommel samt der zugehörigen Lager und Wellen nur von besonders geschulten, routinierten Spezialisten ersetzt bzw. justiert werden können. Zur Reparatur müssen schadhafte Uhren daher an eigene Servicestützpunkte gesendet werden, was für den Träger der Uhr zumeist bedeutet, längere Zeit auf seine Armbanduhr verzichten zu müssen.

[0012] Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu überwinden, und eine Antriebsvorrichtung für ein mechanisches Uhrwerk zu schaffen, das vergleichsweise einfach und kostengünstig in einem Uhrwerk montierbar ist und zugleich eine verbesserte Lagerung der Federhaustrommel bietet, wodurch die Gang- 2/12 fctnreiehHdss pätifstawt AT 512 862 B1 2014-02-15 genauigkeit und Präzision der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung vorteilhaft erhöht wird. Weiters soll die Antriebsvorrichtung modulartig herstellbar bzw. montierbar sein, um diese rasch und einfach direkt bei einem Uhrenhändler auch ohne besonders geschultes Fachpersonal austauschen zu können.

[0013] Diese Aufgaben werden bei einer Antriebsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

[0014] Bei einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung für ein mechanisches Uhrwerk, insbesondere ein Uhrwerk einer Armbanduhr, umfassend eine Federhaustrommel mit einer innenliegenden gewundenen Zugfeder, sowie eine mittig der Federhaustrommel koaxial angeordnete Federwelle, welche mit einem ersten freien Zugfederende in kraftschlüssiger Verbindung steht und an einem ersten Federwellenende mit einem an einer Grundplatte des Uhrwerks befestigten ersten Wellenlager drehbar lagerbar ist, wobei ein zweites freies Zugfederende mit der Federhaustrommel in kraftschlüssiger Verbindung steht, wobei die Federhaustrommel an ihrem Außenumfang ein Trommellager aufweist sowie eine äußere Lagerschale des Trommellagers an der Grundplatte befestigbar ist und die Federhaustrommel in Umfangsrichtung gegenüber der Grundplatte drehbar gelagert ist, ist die Federwelle an ihrem zweiten freien Federwellenende mit einem zweiten Wellenlager an einer Brückenhalterung des Uhrwerks drehbar gelagert.

[0015] Die Anordnung der Lagerung der Federhaustrommel an ihrem Außenumfang bietet wesentliche Vorteile, da die während des Antriebs der Uhr auf die Federhaustrommel an deren Außenumfang einwirkenden Radial- und Axialkräfte direkt an Ort und Stelle des Einwirkens vom Trommellager absorbiert werden. Damit werden sonst meist übliche Beeinträchtigungen der Eingriffsgeometrie zwischen einer Verzahnung der Federhaustrommel und einem anschließenden Übersetzungsräderwerk zuverlässig vermieden. Durch die an ihrem Außenumfang gelagerte Federhaustrommel wird sicher gestellt, dass die Antriebsvorrichtung besonders präzise und mit einer besonders hohen Ganggenauigkeit das Uhrwerk antreibt. Durch die Absorption der auf die Federhaustrommel einwirkenden Kräfte direkt am Außenumfang wird weiters die Lebensdauer der Antriebsvorrichtung erhöht. Der negative Einfluss von Fertigungsungenauigkeiten, der sich sonst bei herkömmlichen Uhrwerksantrieben meist besonders störend auf die Präzision und Planlage der Federhaustrommel auswirkt, wird durch das hier am Außenumfang angeordnete Trommellager ebenfalls deutlich reduziert bzw. gänzlich aufgehoben.

[0016] Besonders vorteilhaft ist bei einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung das Trommellager als Kugellager ausgeführt. Ein Kugellager bietet den Vorteil, die Federhaustrommel besonders reibungsarm zu lagern. Insbesondere Kugellagerkonstruktionen aus Stahl und/oder Keramik gewährleisten eine besonders reibungsarme und damit langlebige Lagerung der Federhaustrommel.

[0017] Zweckmäßig ist bei einer Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung das Trommellager wartungsfrei, vorzugsweise schmierstofffrei, ausgerüstet. In dieser Ausführung ist das Trommellager besonders robust für einen langlebigen Einsatz im Uhrwerk ausgestattet.

[0018] Vorteilhaft ist bei einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung die äußere Lagerschale des Trommellagers mit Befestigungslaschen an der Grundplatte befestigbar. Befestigungslaschen, welche in an sich bekannter Weise mit Bohrungen zur Aufnahme beispielsweise von Befestigungsschrauben ausgestattet sind, erleichtern die Montage und auch Justierung der Antriebsvorrichtung im Uhrwerk.

[0019] Bei einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung ist die Federwelle an ihrem zweiten freien Federwellenende mit einem zweiten Wellenlager an einer Brückenhalterung des Uhrwerks drehbar gelagert. Eine Brückenhalterung, die üblicherweise im Wesentlichen parallel zur Grundplatte des mechanischen Uhrwerks vorgesehen ist, dient - neben der Lagerung der Federwelle an der Grundplatte - ebenfalls zur Aufnahme der auf die Federwelle einwirkenden Kräfte insbesondere während des händischen Aufziehens bzw. Vorspannens der Zugfeder. Somit ist die Federwelle an ihren beiden Federwellenenden jeweils drehbar gelagert. 3/12 S&rreichijch» pätifstawt AT 512 862 B1 2014-02-15 [0020] Besonders vorteilhaft sind bei einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung die Federwelle sowie die Federhaustrommel jeweils voneinander unabhängig sowie voneinander beab-standet gelagert. Im Gegensatz zu herkömmlichen Uhrwerken, bei denen die Federwelle und die Federhaustrommel gemeinsam gelagert sind und sich Federwelle und Federhaustrommel unter Umständen sogar nachteilig direkt berühren, sind hier bei der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung die Federwelle und die Federhaustrommel voneinander komplett entkoppelt. Unerwünschte Interaktionen der Federwelle und der Federhaustrommel während des Betriebs des Uhrwerks werden so zuverlässig vermieden. Die in der vorgespannten Zugfeder gespeicherte Federkraft steht somit mit geringstmöglichen Verlusten uneingeschränkt als Drehmoment zum Antrieb des Übersetzungsräderwerks zur Verfügung. Reibungsverluste aufgrund von Verspannungen der Federhaustrommel oder gar wegen einer Wechselwirkung mit der Federwelle, wie sie sonst bei mechanischen Uhrwerksantrieben auftreten, werden hier zuverlässig vermieden.

[0021] Zweckmäßig ist bei einer Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung ein Antriebszahnkranz umfassend eine Verzahnung koaxial an der Federhaustrommel befestigbar, wobei der Antriebszahnkranz mit einem Übersetzungsräderwerk des Uhrwerks in Eingriff bringbar ist und ein Zahnradgetriebe bildet. Vorteilhaft ist der Antriebszahnkranz an der Federhaustrommel auswechselbar befestigt.

[0022] Bei einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung erfolgt die Lagerung der Federhaustrommel nahe zu einem Drehmomentenübertragungsbereich vom Antriebszahnkranz an das Übersetzungsräderwerk. Das Trommellager der Federhaustrommel ist in dieser Ausführung besonders vorteilhaft möglichst nahe am Bereich der Drehmomentenübertragung, also am Kraftübertragungsbereich vom Antriebszahnkranz an das Übersetzungsräderwerk angeordnet. Die dabei frei werdenden Kräfte, welche auf die Federhaustrommel einwirken, werden somit direkt an Ort und Stelle vom Trommellager aufgenommen. Ein unerwünschtes Verformen der Federhaustrommel bzw. ein radialer oder axialer Versatz der Eingriffsgeometrie an der Verzahnung der Federhaustrommel, welche zu einer verminderten Ganggenauigkeit des Uhrwerks führen, werden durch die erfindungsgemäße Anordnung des Trommellagers nahe am Kraftübertragungsbereich des Zahnradgetriebes zuverlässig vermieden.

[0023] Vorteilhaft weisen bei einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung das Trommellager der Federhaustrommel sowie die Verzahnung des Antriebszahnkranzes im Wesentlichen denselben Außendurchmesser auf. Somit fallen der Bereich der Lagerung der Federhaustrommel und der Bereich der Drehmomentenübertragung von der Federhaustrommel an das Übersetzungsräderwerk zusammen. Die bei der Drehmomentenübertragung auftretenden Axial- und Radialkräfte werden dadurch minimiert.

[0024] Zweckmäßig ist bei einer Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung die komplette Antriebsvorrichtung modulartig mittels Befestigungsschrauben an der Grundplatte des Uhrwerks lösbar befestigbar. In dieser modulartigen Ausführung ist die Antriebsvorrichtung besonders einfach im Uhrwerk montierbar. Erforderlichenfalls kann ein Wechsel bzw. Austausch der Antriebsvorrichtung ebenfalls besonders komfortabel durchgeführt werden, ohne dass hochspezialisierte Uhrmacher dafür erforderlich wären. Zum Wechsel sind bloß die Befestigungsschrauben an der Grundplatte des Uhrwerks zu lösen und die modulartige Antriebsvorrichtung auszutauschen. Eine sonst übliche Justierung der Einzelteile ist bei einem solchen Wechsel einer bereits komplett vormontierten und justierten erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung nicht erforderlich. Somit kann nun erstmals auch direkt in Fachgeschäften ohne spezielle Werkzeuge und von einem durchschnittlich geschulten Servicepersonal eine komplette Antriebsvorrichtung ausgewechselt werden. Eine mehrtätige oder gar mehrwöchige Wartezeit, bis das Uhrwerk wieder repariert ist, entfällt somit zum Wohle des Kunden.

[0025] Die wirtschaftlichen Vorteile der Erfindung liegen klar auf der Hand. Durch die Modulbauweise kann die gesamte Antriebsvorrichtung, die zuvor bereits im Produktionsprozess fertig vorbereitet und vermessen wurde, als Ersatzteil an einzelne Servicestützpunkte bzw. an Fachgeschäfte geliefert werden. Der enorme Aufwand, spezielle Werkzeuge zum Zusammenbau des 4/12 fotBreidsisches p3t«;iamt AT 512 862 B1 2014-02-15

Federhauses bzw. der Antriebsvorrichtung sowie das für diese Arbeiten notwendige spezialisierte Fachpersonal dezentral an Servicestützpunkten zur Verfügung haben zu müssen, entfällt.

[0026] Defekte Antriebsvorrichtungen werden gesammelt und direkt zum Hersteller des Uhrwerks zur Überprüfung gesendet.

[0027] Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft eine Uhr, insbesondere eine Armbanduhr, umfassend eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung. Uhren, insbesondere Armbanduhren, welche mit einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung ausgestattet sind, bieten zahlreiche Vorteile. Diese Uhren sind besonders langlebig und haben aufgrund der optimierten Lagerung der Federhaustrommel eine besonders hohe Ganggenauigkeit. Durch die besonders präzise Lagerung der Federhaustrommel sowie durch die Entkoppelung von Federhaustrommel und Federwelle ist es hier weiters möglich, die Antriebsvorrichtung besonders formschön an der Grundplatte bzw. an einer Brückenhalterung zu befestigen. Insbesondere die Brückenhalterung kann sehr zart und ausgeschnitten bzw. durchbrochen gestaltet sein, da durch die optimierte Lagerung der Federwelle keine großen Radial- oder Axialkräfte von der Federwelle an die Brückenhalterung übertragen werden.

[0028] Somit können die einzelnen Bauteile und Halterungen der Antriebsvorrichtung besonders formschön und zart ausgeführt werden, was insbesondere bei hochwertigen mechanischen Uhrwerken mit Sichtfenstern im Uhrgehäuse von Interesse für den Uhrenliebhaber ist.

[0029] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels. In den Zeichnungen zeigen: [0030] Fig. 1 in einer isometrischen Ansicht schräg von oben einen Ausschnitt eines erfin dungsgemäßen mechanischen Uhrwerks; [0031] Fig. 2 in einer isometrischen Schnittansicht schräg von vorne eine erfindungsgemäße

Antriebsvorrichtung gemäß der in Fig. 3 dargestellten Ausführung; [0032] Fig. 3 in einer Schrägansicht die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung; [0033] Fig. 4 in einer Schnittansicht gemäß der in Fig. 3 skizzierten Schnittebene A-A die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung in einer Frontalansicht; [0034] Fig. 5 in einer Draufsicht einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen mechanischen

Uhrwerks; [0035] Fig. 6 eine Schnittansicht gemäß der in Fig. 5 eingezeichneten Schnittführung B-B des erfindungsgemäßen mechanischen Uhrwerks; [0036] Fig. 7 in einer Explosionsdarstellung schräg von oben die erfindungsgemäße Antriebs vorrichtung; [0037] Fig. 8 in einer Explosionsdarstellung schräg von unten die in Fig. 7 dargestellte An triebsvorrichtung.

[0038] Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen mechanischen Uhrwerks 1 mit einer üblicherweise als Federhaus bezeichneten Antriebsvorrichtung 2. Fig. 2 zeigt in einer isometrischen Schnittansicht schräg von vorne die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 2. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die beiden Abbildungen Fig. 1 und Fig. 2.

[0039] Die Antriebsvorrichtung 2 umfasst eine Federhaustrommel 3, welche in ihrem Inneren eine gewundene Zugfeder 4 beherbergt. Die Zugfeder 4 ist an ihrem inneren ersten Zugfederende 5 einer zentralen Federwelle 7 befestigt. An ihrem äußeren zweiten Zugfederende 6 ist die Zugfeder 4 mit der Federhaustrommel 3 verbunden. Die Federhaustrommel 3 steht somit über die Zugfeder 4 mit der Federwelle 7 in einer Wirkverbindung. Die Federwelle 7 ist um eine Drehachse 8 drehbar gelagert, wobei ein erstes Federwellenende 9 sowie ein zweites Federwellenende 10 in einem ersten Wellenlager 11 bzw. einem zweiten Wellenlager 12 gelagert sind. Die beiden Wellenlager 11 und 12 sind konzentrisch um die Drehachse 8 angeordnet und 5/12 &tesTCjchi5che5 Patentamt AT 512 862 B1 2014-02-15 werden beispielsweise von Lagerschalen aus einem synthetisch hergestellten Rubin gebildet. Am unteren Federwellenende 9 ist ein Aufzugsrad 13 verdrehsicher an der Federwelle 7 befestigt. Das Aufzugsrad 13 ist bewegungsmäßig mit einem Aufzugsmechanismus 14 gekoppelt, wobei eine Aufzugswelle 15 zum händischen Aufziehen des Uhrwerks 1 und somit zum Vorspannen der Zugfeder 4 vorgesehen ist. Ein Antriebszahnkranz 16 mit einer umlaufenden außenseitigen Verzahnung 17 ist am Außenumfang 18 der Federhaustrommel 3 angeordnet und bildet somit deren Durchmesser 19.

[0040] Durch Aufzugsdrehung an der Aufzugswelle 15 wird in an sich bekannterWeise über ein Räderwerk des Aufzugsmechanismus 14 die Federwelle 7 angetrieben und die Zugfeder 4 vorgespannt. Das Aufzugsrad 13 ist als Sperrrad ausgeführt, wodurch im aufgezogenen, vorgespannten Zustand die Federwelle 7 gegenüber der Zugfeder 4 verdrehsicher gesperrt ist. An ihrem zweiten, äußeren Zugfederende 6 ist die gewundene Zugfeder 4 mit der Federhaustrommel 3 verbunden. Durch die gespeicherte Aufzugskraft der vorgespannten Zugfeder 4 werden die Federhaustrommel 3 samt der daran befestigten Verzahnung 17 des Antriebskranzes 16 in eine Drehbewegung versetzt. Von der Verzahnung 17 wird die Drehbewegung als Drehmoment an ein Übersetzungsräderwerk 20 und von dort weiter an eine Gangregelung sowie eine Anzeigevorrichtung des Uhrwerks 1 solange übertragen, bis die Vorspannkraft der Zugfeder 4 abgebaut ist und das Uhrwerk 1 erneut aufgezogen werden muss.

[0041] Erfindungsgemäß weist die Federhaustrommel 3, welche einen abnehmbaren Deckel 21 sowie einen Boden 22 aufweist, an ihrem Außenumfang 18 ein Trommellager 23 auf. Das Trommellager 23 ist hier als Kugellager 24 ausgeführt. Das Trommellager 23 umfasst einen Kugellagerkäfig 25 zur Positionierung der Kugeln des Kugellagers 24, eine äußere Lagerschale 26 sowie eine innere Lagerschale 29. Die äußere Lagerschale 26 ist mittels Befestigungslaschen 27 sowie Befestigungsschrauben 28 an einer Grundplatte 30 des Uhrwerks 1 befestigt. Das erste Wellenlager 11 ist ebenfalls an der Grundplatte 30 befestigt. Das gegenüberliegende zweite Wellenlager 12 ist an einer Brückenhalterung 31, welche in Fig. 1 der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt ist, befestigt. Die Brückenhalterung 32 kann beispielsweise der Fig. 5 entnommen werden.

[0042] Beim Aufziehen des Uhrwerks mittels der Aufzugswelle 15 wird die Federwelle 7 in Drehrichtung 32 gedreht und dabei die Zugfeder 4 vorgespannt. Im Betrieb des mechanischen Uhrwerks 1 wird die Federhaustrommel 3 von der vorgespannten Zugfeder 4 in Drehrichtung 33 gedreht. Das Übersetzungsräderwerk 20 wird dadurch entsprechend mit angetrieben.

[0043] Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 2 in einer Schrägansicht. Fig. 4 stellt in einer Schnittansicht gemäß der in Fig. 3 skizzierten Schnittebene A-A die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 2 in einer Frontalansicht dar. Zusätzlich sind in Fig. 4 die Grundplatte 30, an der das erste Wellenlager 11 befestigt ist, sowie die Brückenhalterung 31, an der das zweite Wellenlager 12 befestigt ist, angedeutet.

[0044] Fig. 5 zeigt in einer Draufsicht einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen mechanischen Uhrwerks 1. Im Bildvordergrund an der Oberseite der Antriebsvorrichtung 2 ist die Brückenhalterung 31 deutlich zu erkennen. Vorteilhaft kann die Brückenhalterung 31 besonders formschön sowie sehr zart gestaltet sein, da sie bloß als Halterung des zweiten Wellenlagers 12 und somit ausschließlich zur Lagerung des zweiten Federwellenendes 10 der Federwelle 7 dient. Die während des Betriebs des Uhrwerks 1 auf die Federhaustrommel 3 einwirkenden Axial- und Radialkräfte des Übersetzungsräderwerks 20 werden mittels des Trommellagers 23 an die Grundplatte 30 übertragen bzw. von dieser absorbiert.

[0045] Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht gemäß der in Fig. 5 eingezeichneten Schnittführung A-A des erfindungsgemäßen mechanischen Uhrwerks 1. Die Befestigung der Antriebsvorrichtung 2 an den diese umgebenden Bauteilen des Uhrwerks 1 ist hier deutlich zu erkennen.

[0046] Die beiden Abbildungen Fig. 7 und Fig. 8 zeigen jeweils in einer Explosionsdarstellung die einzelnen Bauteile der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 2. In Fig. 7 werden die einzelnen Bauteile der Antriebsvorrichtung 2 schräg von oben dargestellt. Fig. 8 zeigt die Einzelteile schräg von unten. 6/12

Claims (10)

1. , fctRrckftKciKS * pätifstawt AT 512 862 B1 2014-02-15 Patentansprüche 1. Antriebsvorrichtung (2) für ein mechanisches Uhrwerk (1), insbesondere ein Uhrwerk einer Armbanduhr, umfassend eine Federhaustrommel (3) mit einer innenliegenden gewundenen Zugfeder (4), sowie eine mittig der Federhaustrommel (3) koaxial angeordnete Federwelle (7), welche mit einem ersten freien Zugfederende (5) in kraftschlüssiger Verbindung steht und an einem ersten Federwellenende (9) mit einem an einer Grundplatte (30) des Uhrwerks (1) befestigten ersten Wellenlager (11) drehbar lagerbar ist, wobei ein zweites freies Zugfederende (6) mit der Federhaustrommel (3) in kraftschlüssiger Verbindung steht, wobei die Federhaustrommel (3) an ihrem Außenumfang (18) ein Trommellager (23) aufweist, wobei eine äußere Lagerschale (26) des Trommellagers (23) an der Grundplatte (30) befestigbar ist und die Federhaustrommel (3) in Umfangsrichtung gegenüber der Grundplatte (30) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Federwelle (7) an ihrem zweiten freien Federwellenende (10) mit einem zweiten Wellenlager (12) an einer Brückenhalterung (31) des Uhrwerks (1) drehbar gelagert ist.
2. 2. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trommellager (23) als Kugellager (24) ausgeführt ist.
3. 3. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trommellager (23) wartungsfrei, vorzugsweise schmierstofffrei, ausgerüstet ist.
4. 4. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Lagerschale (26) des Trommellagers (23) mit Befestigungslaschen (27) an der Grundplatte (30) befestigbar ist.
5. 5. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Federwelle (7) sowie die Federhaustrommel (3) jeweils voneinander unabhängig sowie voneinander beabstandet gelagert sind.
6. 6. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebszahnkranz (16) umfassend eine Verzahnung (17) koaxial (8) an der Federhaustrommel (3) befestigbar ist, wobei der Antriebszahnkranz (16) mit einem Übersetzungsräderwerk (20) des Uhrwerks (1) in Eingriff bringbar ist und ein Zahnradgetriebe bildet.
7. 7. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung (23) der Federhaustrommel (3) nahe zu einem Drehmomentenübertragungsbereich vom Antriebszahnkranz (16) an das Übersetzungsräderwerk (20) erfolgt.
8. 8. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch einen im Wesentlichen selben Außendurchmesser (19) des Trommellagers (23) der Federhaustrommel (3) sowie der Verzahnung (17) des Antriebszahnkranzes (16).
9. 9. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die komplette Antriebsvorrichtung (2) modulartig mittels Befestigungsschrauben (28) an der Grundplatte (30) des Uhrwerks (1) lösbar befestigbar ist.
10. 10. Uhr, insbesondere Armbanduhr, umfassend eine Antriebsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9. Hierzu 5 Blatt Zeichnungen 7/12