CH716172B1

CH716172B1 - constant force device.

Info

Publication number: CH716172B1
Application number: CH00623/19A
Authority: CH
Inventors: Von Allmen Michael
Original assignee: Richemont Int Sa
Priority date: 2019-05-13
Filing date: 2019-05-13
Publication date: 2023-01-13
Also published as: CH716172A2

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Konstantkraftvorrichtung zur Integration in ein Uhrwerk einer Uhr, welche ein drehbar gelagertes Ankerrad (2), ein konzentrisch zum Ankerrad (2) und relativ zum Ankerrad (2) frei drehbar gelagertes Nachspannrad (6) sowie eine an einem Ende an das Ankerrad (2) und am anderen Ende an das Nachspannrad (6) befestigte Nachspannfeder (4) aufweist, wobei die Bewegung des Ankerrads (2) durch zwei Ankerarme (7.1, 7.2) eines von einer Unruh (8) des Uhrwerks gesteuerten ersten Ankers (7) blockiert oder freigegeben wird, und wobei die Bewegung des Nachspannrads (6) durch zwei Anhaltearme (9.1, 9.2) eines zweiten Ankers (9) blockiert oder freigegeben wird, wobei der zweite Anker (9) mittels Auslöse- und Sicherungselementen (10), die mit auf dem zweiten Anker (9) angebrachten Steuerelementen (11) zusammenarbeiten, derart gesteuert wird, daß die besagte Nachspannfeder (4) periodisch nachgespannt wird, um die Übertragung eines von einer Antriebsfeder des Uhrwerks unabhängigen, nur vom Spannungszustand der besagten Nachspannfeder (4) bestimmten Drehmoments auf das Regulierorgan des Uhrwerks sicherzustellen. Eine erfindungsgemäße Konstantkraftvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die besagten Auslöse- und Sicherungselemente (10) unmittelbar auf dem Ankerrad (2) angebracht sind. Dadurch erlaubt die Konstantkraftvorrichtung unter Platzeinsparung, Nutzung von weniger Bauteilen als bisher und somit kostengünstigerer Herstellung eine präzise Gangregelung von mechanischen Uhrwerken mittels einer gleichmäßigen Kraftübertragung vom Ankerrad auf das Regulierorgan des Uhrwerks, wobei die Vorrichtung unmittelbar in eine Ankerhemmungen, in eine Hemmung mit Tourbillonmechanismus und in eine Uhr mit Sekundensprung integrierbar ist.The present invention relates to a constant-force device for integration into a watch movement, which has a rotatably mounted escapement wheel (2), a tensioning wheel (6) mounted concentrically to the escapement wheel (2) and freely rotatable relative to the escapement wheel (2), and a end to the escapement wheel (2) and at the other end to the escapement wheel (6), the movement of the escapement wheel (2) being controlled by two escapement arms (7.1, 7.2) one of a balance wheel (8) of the movement first anchor (7) is blocked or released, and wherein the movement of the tensioning wheel (6) is blocked or released by two stop arms (9.1, 9.2) of a second anchor (9), the second anchor (9) by means of release and safety elements (10) cooperating with control elements (11) mounted on the second armature (9), is controlled in such a way that said retensioning spring (4) is retensioned periodically in order to transmit a pressure generated by a drive spring of the Clockwork-independent, only from the state of tension of said retensioning spring (4) to ensure certain torque on the regulating organ of the clockwork. A constant-force device according to the invention is characterized in that said release and safety elements (10) are attached directly to the escapement wheel (2). This allows the constant force device to save space, use fewer components than before and is therefore more cost-effective to produce, precise rate control of mechanical clockworks by means of a uniform power transmission from the escapement wheel to the regulating organ of the clockwork, with the device being directly divided into an anchor escapement, an escapement with a tourbillon mechanism and in a clock with a jump of seconds can be integrated.

Description

Gebiet der Erfindungfield of invention

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Konstantkraftvorrichtung zur Integration in ein Uhrwerk einer Uhr, welche ein drehbar gelagertes Ankerrad, ein konzentrisch zum Ankerrad und relativ zum Ankerrad frei drehbar gelagertes Nachspannrad sowie eine an einem Ende an das Ankerrad und am anderen Ende an das Nachspannrad befestigte Nachspannfeder aufweist, wobei die Bewegung des Ankerrads durch zwei Ankerarme eines von einer Unruh des Uhrwerks gesteuerten ersten Ankers blockiert oder freigegeben wird, und wobei die Bewegung des Nachspannrads durch zwei Anhaltearme eines zweiten Ankers blockiert oder freigegeben wird, wobei der zweite Anker mittels Auslöse- und Sicherungselementen, die mit auf dem zweiten Anker angebrachten Steuerelementen zusammenarbeiten, derart gesteuert wird, daß die besagte Nachspannfeder periodisch nachgespannt wird, um die Übertragung eines von einer Antriebsfeder des Uhrwerks unabhängigen, nur vom Spannungszustand der besagten Nachspannfeder bestimmten Drehmoments auf das Regulierorgan des Uhrwerks sicherzustellen. The present invention relates to a constant-force device for integration into a movement of a watch, which has a rotatably mounted escapement wheel, a tensioning wheel that is mounted concentrically to the escapement wheel and freely rotatable relative to the escapement wheel, and a tensioning wheel at one end to the escapement wheel and at the other end the escapement wheel has an escapement spring attached, the movement of the escapement wheel being blocked or released by two anchor arms of a first anchor controlled by a balance wheel of the movement, and the movement of the escapement wheel being blocked or released by two arresting arms of a second anchor, the second anchor being Release and safety elements, which cooperate with mounted on the second anchor control elements, is controlled in such a way that said retensioning spring is retensioned periodically in order to transmit an independent of a drive spring of the clockwork, determined only by the state of tension of said retensioning spring to ensure maximum torque on the regulating organ of the movement.

Hintergrund der Erfindung und Stand der TechnikBackground of the invention and prior art

[0002] Derartige Konstantkraftvorrichtungen dienen der präzisen Gangregelung eines mechanischen Uhrwerks einer Uhr mittels einer gleichmäßigeren Kraftübertragung vom Ankerrad auf ein Regulierorgan einer Uhr und sind im Allgemeinen seit geraumer Zeit bekannt. Meist werden solche Konstantkraftvorrichtungen mittels einer zu jedem Zeitpunkt eine gewisse Vorspannung besitzende Zusatzfeder verwirklicht, welche die durch die abkiingende Spannung der Antriebsfeder des Uhrwerks veränderliche Drehmomentübertragung auf das Regulierorgan der Uhr ersetzt und periodisch um eine bestimmte, konstante Quantität nachgespannt wird. Während des Spannungsabbaus der besagten Zusatzfeder zur Aufrechterhaltung der Schwingung des Regulierorgans des Uhrwerks kann das übertragene Drehmoment als weitaus konstanter angesehen werden als bei alleinigem Antrieb des Regulierorgans nur über die Antriebsfeder des Uhrwerks. Such constant force devices are used for precise gear control of a mechanical movement of a watch by means of a more even power transmission from the escapement wheel to a regulating organ of a watch and have been known in general for some time. Such constant-force devices are usually realized by means of an additional spring that has a certain pretension at all times, which replaces the variable torque transmission due to the decreasing tension of the drive spring of the clockwork and is periodically retensioned by a certain, constant quantity. During the relaxation of said auxiliary spring to maintain the vibration of the movement's regulating organ, the transmitted torque can be considered to be much more constant than when the regulating organ is driven solely by the movement's mainspring.

[0003] Insbesondere ist eine Konstantkraftvorrichtung der oben erwähnten Art aus dem Patent US 2,970,427 vorbekannt. In der Vorrichtung laut diesem Patent wird das Ankerrad von einem ersten Anker, der von der Unruh des Uhrwerks gesteuert wird, periodisch blockiert oder freigegeben, was bei Ankerhemmungen allgemein üblich ist. Das Ankerrad ist an der Ankerradwelle befestigt und die Vorrichtung weist zudem eine Nockenscheibe auf, welche ebenfalls an der Ankerradwelle befestigt und daher mit dem Ankerrad drehfest verbunden ist. Des Weiteren besitzt die Vorrichtung ein konzentrisch zum Ankerrad und relativ zu diesem frei drehbar angebrachtes Nachspannrad sowie eine zwischen der Nockenscheibe und dem Nachspannrad angebrachte Nachspannfeder, wobei das Nachspannrad über dessen Trieb mit der Antriebsfeder des Uhrwerks verbunden ist und durch zwei Anhaltearme eines zweiten Ankers blockiert oder freigegeben wird. Der Zeitpunkt der Blockierung und der Freigabe des zweiten Ankers wird mittels der Nockenscheibe derart gesteuert, daß die besagte Nachspannfeder periodisch nachgespannt wird. Dadurch wird erreicht, daß das Drehmoment der Antriebsfeder des Uhrwerks nicht unmittelbar, sondern von der periodisch um dieselbe Quantität nachgespannten Nachspannfeder an das Regulierorgan des Uhrwerks übertragen wird und dessen Ganggenauigkeit damit erhöht werden kann. Da das Ankerrad, das Nachspannrad und die Nockenscheibe in der Vorrichtung laut diesem Patent dieselbe Anzahl von Zähnen bzw. Nocken, nämlich jeweils drei, aufweisen, erfoigt die Nachspannung der Nachspannfeder bei jeder Freigabe des Ankerrads und somit bei jeder Halbschwingung der Unruh, was die Verwendung der Vorrichtung einschränkt. Zudem weist die Vorrichtung trotz der konzentrischen Anordnung von Ankerrad, Nachspannrad und Nockenscheibe einen vergleichsweise hohen Platzbedarf auf, insofern das Vorhandensein all dieser Bauteile eine entsprechende Bauhöhe erfordert. In particular, a constant force device of the type mentioned above is previously known from patent US 2,970,427. In the device of this patent, the escapement wheel is periodically locked or released by a first anchor controlled by the balance wheel of the movement, as is common in escapements. The escape wheel is attached to the escape wheel shaft and the device also has a cam disk which is also attached to the escape wheel shaft and is therefore non-rotatably connected to the escape wheel. Furthermore, the device has a tensioning wheel that is concentric to the escape wheel and freely rotatable relative to it, as well as a tensioning spring that is attached between the cam disc and the tensioning wheel, with the tensioning wheel being connected to the drive spring of the movement via its drive and blocked by two stop arms of a second anchor or is released. The timing of the blocking and release of the second armature is controlled by means of the cam disk in such a way that said retensioning spring is retensioned periodically. This ensures that the torque of the drive spring of the clockwork is not transmitted directly, but by the retensioning spring, which is periodically retensioned by the same quantity, to the regulating organ of the clockwork and the accuracy of the clockwork can thus be increased. Since the escapement wheel, the tensioning wheel and the cam disc in the device according to this patent have the same number of teeth or cams, namely three each, the tensioning of the tensioning spring takes place every time the escapement wheel is released and therefore at every half-oscillation of the balance wheel, which makes the use of of the device. In addition, despite the concentric arrangement of the escapement wheel, tensioning wheel and cam disk, the device requires a comparatively large amount of space, insofar as the presence of all these components requires a corresponding overall height.

[0004] Die Veröffentlichung CH 353 679 legt ebenfalls eine Konstantkraftvorrichtung dieser Art offen. In einer ersten Ausführungsform einer Konstantkraftvorrichtung laut dieser Veröffentlichung weisen das Ankerrad und das Nachspannrad ebenfalls dieselbe Anzahl von Zähnen bzw. Nocken, nämlich jeweils fünfzehn, auf, was wiederum die Nachspannung der Nachspannfeder bei jeder Freigabe des Ankerrads und somit bei jeder Halbschwingung der Unruh bedingt und somit ebenfalls die Verwendung der Vorrichtung einschränkt. Zudem ist zu erwähnen, daß diese Ausführungsform der Vorrichtung keine Nockenscheibe besitzt, so daß hier nicht wie in der Vorrichtung laut dem Patent US 2,970,427 die Nocken der Nockenscheibe, sondern die Zähne des Ankerrads mit dem zweiten Anker zusammenarbeiten und die Freigabe des Nachspannrads bewirken. Die entsprechende Platzeinsparung durch das Fehlen der Nockenscheibe scheint jedoch eine weitaus geringere Sicherung des zweiten Ankers nach sich zu ziehen, da nur dessen Endstellungen durch zwei Stifte bestimmt, dessen andere Positionen während des Betriebs der Vorrichtung jedoch nicht gegen ungewollte Bewegungen, beispielsweise auf Grund eines Stoßes, gesichert sind. Die Veröffentlichung CH 353 679 erwähnt zudem ausdrücklich, daß unter bestimmten Gegebenheiten, etwa sofern eine Nachspannung der Nachspannfeder zu anderen Zeitpunkten als bei jeder Freigabe des Ankerrads und somit bei jeder Halbschwingung der Unruh gewünscht ist, die Verwendung einer Nockenscheibe erforderlich ist und schlägt hierfür eine zweite Ausführungsform einer Konstantkraftvorrichtung vor. Diese zweite Ausführungsform einer Vorrichtung laut dieser Veröffentlichung besitzt jedoch nicht nur ein die Rolle der Nockenscheibe des Patents US 2,970,427 zum Teil ausfüllendes, das heißt die Freigabe des zweiten Ankers steuerndes, Auslöserad, sondern benötigt zudem neben besagtem zweiten Anker einen weiteren Anker, der mit besagtem Ausiöserad zusammenarbeitet. Überdies ist dieses Ausiöserad nicht mehr konzentrisch zum Ankerrad angeordnet, so daß in dieser zweiten Ausführungsform ein anderer Zeitpunkt der Nachspannung der Nachspannfeder nur durch Nutzung zweier zusätzlicher Bauteile sowie durch eine nicht konzentrische Anordnung, also einen höheren Platzbedarf, erreicht wird. The publication CH 353 679 also discloses a constant force device of this kind. In a first embodiment of a constant-force device according to this publication, the escapement wheel and the tensioning wheel also have the same number of teeth or cams, namely fifteen each, which in turn causes the tensioning of the tensioning spring to be re-tensioned each time the escapement wheel is released and thus at each half-oscillation of the balance and thus also restricting the use of the device. It should also be mentioned that this embodiment of the device does not have a cam disk, so that here, unlike the device according to US Pat. However, the corresponding space saving due to the absence of the cam disc seems to entail a far less securing of the second anchor, since only its end positions are determined by two pins, but its other positions during operation of the device are not against unwanted movements, for example due to a shock , are secured. The publication CH 353 679 also expressly mentions that under certain circumstances, for example if the tensioning spring is to be retensioned at times other than each release of the escape wheel and thus at each half-oscillation of the balance, the use of a cam disc is necessary and proposes a second one for this purpose Embodiment of a constant force device. However, this second embodiment of a device according to this publication not only has a trigger wheel that partially fills out the role of the cam disc of patent US Pat Release wheel works together. Moreover, this release wheel is no longer arranged concentrically to the escape wheel, so that in this second embodiment a different point in time for the retensioning of the retensioning spring is only achieved by using two additional components and by a non-concentric arrangement, ie a greater space requirement.

[0005] Die Patentschrift EP 1 319 997 offenbart eine vorzugsweise in einen Tourbillonmechanismus integrierte Konstantkraftvorrichtung, bei der zum einen das Ankerrad und das Nachspannrad bewußt nicht konzentrisch angeordnet sind und zum anderen die Funktion der Nockenscheibe des Patents US 2,970,427 zumindest teilweise von einem Reuleauxnocken, welcher die Bewegung des das Nachspannrad steuernden, zweiten Ankers steuert, wahrgenommen wird. Zudem verfügt die Konstantkraftvorrichtung laut dieser Patentschrift über einen Kraftausgleichsmechanismus, welcher selbst das in nur relativ geringem Maße veränderliche Drehmoment der Nachspannfeder bei Weitergabe an das Regulierorgan des Uhrwerks mittels an einer Kraftausgleichsscheibe aniiegender, veränderlicher Hebelarmlängen ausgleicht und daher die Konstantkraftvorrichtung durch Korrektur des Nachlassens der Spannung der periodisch nachgespannten Nachspannfeder weiter verbessert. Allerdings ist diese Vorrichtung wegen der nicht konzentrischen Anordnung des Ankerrads und des Nachspannrads ebenfalls in ihrer Verwendung etwas eingeschränkt, insofern dies entsprechenden Platzbedarf nach sich zieht. Patent specification EP 1 319 997 discloses a constant-force device that is preferably integrated into a tourbillon mechanism, in which, on the one hand, the escapement wheel and the tensioning wheel are deliberately not arranged concentrically and, on the other hand, the function of the cam disk of patent US Pat the movement of the second anchor controlling the tensioning wheel is perceived. In addition, according to this patent specification, the constant-force device has a force-compensating mechanism, which itself compensates for the only relatively small variable torque of the retensioning spring when it is passed on to the regulating organ of the movement by means of variable lever arm lengths applied to a force-compensating disk, and therefore the constant-force device by correcting the relaxation of the tension of the periodically retensioned retensioning spring further improved. However, due to the non-concentric arrangement of the escapement wheel and the tensioning wheel, this device is also somewhat restricted in its use, insofar as this entails corresponding space requirements.

[0006] Wiewohl vorbekannte Konstantkraftvorrichtungen der oben beschriebenen Art, insbesondere laut den Veröffentlichungen US 2,970,427 und CH 353 679, durchaus Verbesserungen im Vergleich zu Standardhemmungen ohne Konstantkraftvorrichtung liefern, insbesondere die Übertragung eines relativ konstanten Drehmoments an das Regulierorgan des Uhrwerks, und die Vorrichtung laut der Patentschrift EP 1 319 997 zusätzlich hierzu die Korrektur auf den Effekt der nachlassenden Spannung der periodisch nachgespannten Nachspannfeder sowie vorzugsweise die Möglichkeit der Integration in einen Tourbillonmechanismus bietet, wodurch eine nicht mehr durch die Trägheit des Räderwerks beeinflusste Hemmung erzielt wird, sind hierbei dennoch verschiedene Nachteile vorhanden. Zunächst besitzen die erstgenannten herkömmlichen Konstantkraftvorrichtungen trotz konzentrischer Anordnung des Ankerrads und des Nachspannrads den Nachteil, daß der Platzbedarf auf Grund der Anzahl der benötigten Bauteile relativ groß bleibt. Die Vorrichtung laut der Veröffentlichung US 2,970,427 sieht ja die ausdrückliche Benutzung einer Nockenscheibe und damit eine große Bauhöhe vor. Ein Unterdrücken der Nockenscheibe wie in der ersten Ausführungsform einer Konstantkraftvorrichtung laut der Veröffentlichung CH 353 679 führt zu einer verminderten Sicherheit während des Betriebs der Vorrichtung. Beide Vorrichtungen besitzen zudem den Nachteil, daß das Ankerrad und das Nachspannrad dieselbe Anzahl von Zähnen bzw. Nocken aufweisen, so daß der Zeitpunkt des Nachspannens der Nachspannfeder unflexibel bei jeder Freigabe des Ankerrads liegt. Die Wahl eines anderen Zeitpunkts der Nachspannung der Nachspannfeder als bei jeder Freigabe des Ankerrads führt, wie in zweiten Ausführungsform einer Konstantkraftvorrichtung laut der Veröffentlichung CH 353 679, erneut zu einer nicht konzentrischen Anordnung des Ankerrads und des Nachspannrads und damit zu vergrößertem Platzbedarf. All dies verringert die grundsätzlich vorhandenen Vorteile einer konzentrischen Anordnung des Ankerrads und des Nachspannrads und schränkt diese Vorrichtungen in ihrer Verwendbarkeit ein. Although previously known constant force devices of the type described above, in particular according to the publications US 2,970,427 and CH 353 679, certainly provide improvements compared to standard escapements without a constant force device, in particular the transmission of a relatively constant torque to the regulating organ of the movement, and the device according to Patent specification EP 1 319 997 also offers the correction of the effect of the decreasing tension of the periodically retensioned retensioning spring and preferably the possibility of integration into a tourbillon mechanism, which results in an escapement that is no longer influenced by the inertia of the gear train, but there are still various disadvantages . First of all, despite the concentric arrangement of the escapement wheel and the tensioning wheel, the first-mentioned conventional constant-force devices have the disadvantage that the space requirement remains relatively large due to the number of components required. The device according to the publication US Pat. No. 2,970,427 provides for the express use of a cam disk and thus for a large overall height. Suppressing the cam as in the first embodiment of a constant force device according to publication CH 353 679 leads to reduced safety during operation of the device. Both devices also have the disadvantage that the escapement wheel and the tensioning wheel have the same number of teeth or cams, so that the point in time at which the tensioning spring is retensioned is inflexible whenever the escapement wheel is released. Choosing a different point in time for retensioning the retensioning spring than each time the escapement wheel is released leads, as in the second embodiment of a constant-force device according to the publication CH 353 679, again to a non-concentric arrangement of the escapement wheel and the retensioning wheel and thus to increased space requirements. All of this reduces the fundamental advantages of a concentric arrangement of the escape wheel and the tension wheel and limits these devices in their usefulness.

Aufgabe der Erfindungobject of the invention

[0007] Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Überwindung der vorgenannten Schwierigkeiten sowie, im Besonderen, die Verwirklichung einer Konstantkraftvorrichtung, welche die Vorteile einer konzentrischen Anordnung des Ankerrads und des Nachspannrads besser auszuschöpfen vermag, indem sie einen geringen Platzbedarf, insbesondere eine niedrige Bauhöhe, und eine geringe Anzahl an Bauteilen aufweist sowie davon ausgehend eine einfachere Bauweise und dementsprechend kostengünstigere Herstellung erlaubt. Zudem sollen als weitere Ziele die Wahl eines anderen Zeitpunkts der Nachspannung der Nachspannfeder als bei jeder Freigabe des Ankerrads und die vielseitige Verwendbarkeit der Konstantkraftvorrichtung, beispielsweise eine Integration in einen Tourbillonmechanismus und andere Anwendungen, wie etwa die Möglichkeit, das Räderwerk bei entsprechender Konstruktion in vollem Sekundentakt schlagen zu lassen, möglich sein. The aim of the present invention is therefore to overcome the aforementioned difficulties and, in particular, to realize a constant-force device which is able to better exploit the advantages of a concentric arrangement of the escapement wheel and the tensioning wheel by requiring little space, in particular a low overall height , and has a small number of components and, based thereon, permits a simpler construction and accordingly more cost-effective production. In addition, other goals should be the selection of a different point in time for the retensioning of the retensioning spring than when the escapement wheel is released and the versatility of the constant force device, for example integration into a tourbillon mechanism and other applications, such as the possibility of turning the wheel train in full second cycles with an appropriate design to let hit, be possible.

Erfindungsgemäße LösungSolution according to the invention

[0008] Die Erfindung hat eine Konstantkraftvorrichtung als Gegenstand, welche sich durch die im Anspruch 1 aufgezählten Kennzeichen auszeichnet. The subject matter of the invention is a constant-force device, which is characterized by the characteristics listed in claim 1.

[0009] Zur Verwirklichung der vorgenannten Ziele zeichnet sich der Erfindungsgegenstand insbesondere dadurch aus, daß die besagten Auslöse- und Sicherungselemente unmittelbar auf dem Ankerrad angebracht sind. In besonders bevorzugter Weise sind die besagten Auslöse- und Sicherungselemente einteilig mit dem Ankerrad gefertigt. To achieve the above objectives, the subject of the invention is characterized in particular by the fact that said triggering and securing elements are mounted directly on the escapement wheel. In a particularly preferred manner, said release and safety elements are made in one piece with the escapement wheel.

[0010] Insbesondere sind die besagten Sicherungselemente als kreisbogenförmige Sicherungsflächen, die auf einer von der Ebene der Zähne des Ankerrads verschiedenen und zu dieser Ebene parallelen, dem Nachspannrad zugewandten Ebene des Ankerrads angebracht sind, und die Auslöseelemente als jeweils an den in Drehrichtung des Ankerrads liegenden Enden der kreisbogenförmigen Sicherungsflächen angeordnete Auslösezähne, deren Spitze in Bezug auf die Achse der Vorrichtung einen größeren Radius als der Radius der kreisbogenförmigen Sicherungsflächen aufweist, ausgestaltet. In particular, the said securing elements are arc-shaped securing surfaces, which are attached to a plane of the escape wheel that is different from the plane of the teeth of the escape wheel and is parallel to this plane and faces the tensioning wheel, and the release elements are each located on the planes in the direction of rotation of the escape wheel Ends of the arcuate securing surfaces arranged trigger teeth, the tip of which has a larger radius than the radius of the arcuate securing surfaces with respect to the axis of the device, designed.

[0011] Die Anzahl der Zähne des Ankerrads, die von der gewählten Frequenz des Uhrwerks abhängig ist, und die Anzahl der besagten Auslöse- und Sicherungselemente sind vorzugsweise verschieden. The number of teeth of the escapement wheel, which depends on the chosen frequency of the clockwork, and the number of said release and safety elements are preferably different.

[0012] Weiterhin sind die besagten, auf dem zweiten Anker angebrachten Steuerelemente als relativ zur Längsachse der Anhaltearme geneigte Impulsflächen, die auf einer von der Ebene der Anhaltearme des zweiten Ankers verschiedenen und zu dieser Ebene parallelen sowie mit der Ebene der Auslöse- und Sicherungselemente des Ankerrads sich zumindest teilweise überschneidenden Ebene liegen, ausgestaltet. Furthermore, the said control elements mounted on the second anchor are designed as impulse surfaces inclined relative to the longitudinal axis of the stop arms, which are on a plane different from the plane of the stop arms of the second anchor and parallel to this plane and with the plane of the release and safety elements of the The escape wheel are at least partially intersecting plane, designed.

[0013] Die zum Teil monolithischen Bauteile der Konstantkraftvorrichtung sind vorzugsweise aus Silizium hergestellt, wobei zumindest einige der aus Silizium hergestellten Teile auf zumindest einem Teil ihrer Oberfläche eine Diamantbeschichtung aufweisen. The partly monolithic components of the constant force device are preferably made of silicon, with at least some of the parts made of silicon having a diamond coating on at least part of their surface.

[0014] Die Erfindung hat weiterhin einen Tourbillonmechanismus als Gegenstand, welcher sich durch die im Anspruch 12 aufgezählten Kennzeichen auszeichnet und welcher eine derartige Konstantkraftvorrichtung aufweist. Schließlich hat die Erfindung eine Uhr als Gegenstand, welche sich durch die im Anspruch 16 aufgezählten Kennzeichen auszeichnet und welche mit einer derartigen Konstantkraftvorrichtung bzw. mit einem derartigen Tourbillonmechanismus ausgestattet ist. Hierbei handelt es sich bevorzugt um eine Uhr mit Sekundensprung. The invention further relates to a tourbillon mechanism as an object, which is characterized by the characteristics listed in claim 12 and which has such a constant-force device. Finally, the subject matter of the invention is a watch which is characterized by the characteristics listed in claim 16 and which is equipped with such a constant-force device or with such a tourbillon mechanism. This is preferably a watch with a jump in seconds.

[0015] Weitere Vorteile ergeben sich aus den in den abhängigen Ansprüchen erwähnten Kennzeichen sowie der im Folgenden die Erfindung mit Hilfe der Abbildungen im Detail darlegenden Beschreibung. Further advantages result from the characteristics mentioned in the dependent claims as well as from the description which sets out the invention in detail below with the aid of the figures.

Kurzbeschreibung der AbbildungenBrief description of the illustrations

[0016] Die beigefügten Abbildungen stellen beispielhaft eine Ausführungsform einer Konstantkraftvorrichtung laut der vorliegenden Erfindung dar. The accompanying figures show an embodiment of a constant force device according to the present invention by way of example.

[0017] Die Abbildung 1a ist eine Draufsicht von oben auf eine erfindungsgemäße Konstantkraftvorrichtung, einschließlich von Teilen der Unruh eines zugehörigen Uhrwerks einer Uhr, in das die Konstantkraftvorrichtung integriert werden kann; die Abbildung 1b ist eine Seitenansicht der Konstantkraftvorrichtung laut der Abbildung 1a; die Abbildung 1c ist eine vergrößerter Ausschnitt der Abbildung 1a, der die Zusammenarbeit zwischen dem Nachspannrad und dem zweiten Anker der Konstantkraftvorrichtung in vergrößertem Maßstab veranschaulicht. Figure 1a is a top plan view of a constant force device according to the invention including portions of the balance wheel of an associated watch movement into which the constant force device may be incorporated; Figure 1b is a side view of the constant force device of Figure 1a; Figure 1c is an enlarged portion of Figure 1a illustrating on a larger scale the cooperation between the tensioning wheel and the second anchor of the constant force device.

[0018] Die Abbildung 2a ist eine perspektivische Ansicht von unten des Ankerrads der Konstantkraftvorrichtung mitsamt der unmittelbar auf dem Ankerrad angebrachten Auslöse- und Sicherungselemente; die Abbildung 2b ist eine Draufsicht von oben auf das Ankerrad laut der Abbildung 2a; die Abbildung 2c ist eine Seitenansicht des Ankerrads laut den Abbildungen 2a und 2b. Figure 2a is a perspective view from below of the escapement wheel of the constant force device together with the release and safety elements mounted directly on the escapement wheel; Figure 2b is a top plan view of the escapement wheel of Figure 2a; figure 2c is a side view of the escape wheel according to figures 2a and 2b.

[0019] Die Abbildung 3a ist eine perspektivische Ansicht von oben des zweiten Ankers der Konstantkraftvorrichtung mitsamt der unmittelbar auf dem zweiten Anker angebrachten Steuerelemente; die Abbildung 3b ist eine Draufsicht von oben auf den zweiten Anker laut der Abbildung 3a; die Abbildung 3c ist eine Seitenansicht des zweiten Ankers laut den Abbildungen 3a und 3b. Figure 3a is a top perspective view of the second anchor of the constant force device with the controls mounted directly on the second anchor; Figure 3b is a top plan view of the second anchor of Figure 3a; figure 3c is a side view of the second anchor according to figures 3a and 3b.

[0020] Die Abbildungen 4a, 4b und 4c legen mittels schematischer Draufsichten auf eine erfindungsgemäße Konstantkraftvorrichtung deren Funktionsablauf dar, wobei Abbildung 4a eine erste Stellung der Vorrichtung im Laufe deren Gangs zeigt, in der ein Zahn des Ankerrads am Eingangsankerarm des ersten Ankers aniiegt, Abbildung 4b eine zweite Stellung der Vorrichtung im Laufe deren Gangs zeigt, in der einer der am Ende der kreisbogenförmigen Sicherungsflächen liegenden Auslösezähne des Ankerrads auf die Impulsfläche am Eingangsankerarm des zweiten Ankers drückt, um die Position des zweiten Ankers umzustellen, und Abbildung 4c eine dritte Stellung der Vorrichtung im Laufe deren Gangs zeigt, in der ein Zahn des Ankerrads am Ausgangsankerarm des ersten Ankers anliegt. Figures 4a, 4b and 4c show the functional sequence of a constant-force device according to the invention by means of schematic top views, with Figure 4a showing a first position of the device during its course, in which a tooth of the escape wheel abuts the input anchor arm of the first anchor, figure 4b shows a second position of the device in the course of its operation, in which one of the release teeth of the escape wheel located at the end of the circular arc-shaped locking surfaces presses on the impulse surface on the input anchor arm of the second anchor to switch the position of the second anchor, and fig. 4c shows a third position of the Device in the course of its course, in which a tooth of the escapement wheel abuts the output anchor arm of the first anchor.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

[0021] Im Folgenden sei diese als Beispiel dienende Ausführungsform der Vorrichtung unter Verweis auf die obengenannten Abbildungen im Detail erläutert. In the following, this exemplary embodiment of the device is explained in detail with reference to the above figures.

[0022] Die in den Abbildung 1a, 1b und 2c mittels einer Draufsicht, einer Seitenansicht und einer vergrößerten Teilansicht dargestellte Konstantkraftvorrichtung laut der vorliegenden Erfindung ist zur Integration in ein mechanisches Uhrwerk einer Uhr bestimmt. Eine derartige Konstantkraftvorrichtung weist ein drehbar gelagertes Ankerrad 2, ein konzentrisch zum Ankerrad 2 und relativ zum Ankerrad 2 frei drehbar gelagertes Nachspannrad 6 sowie eine an einem Ende an das Ankerrad 2 und am anderen Ende an das Nachspannrad 6 befestigte Nachspannfeder 4 auf. In der dargestellten Ausführungsform ist das Ankerrad 2 an einer an der Platine und/oder einer Brücke des Uhrwerks drehbar gelagerten Ankerradwelle 1 und das Nachspannrad 6 an einem Nachspanntrieb 5, der konzentrisch um die Achse der Ankerradwelle 1 und relativ zur Ankerradwelle 1 frei drehbar angebracht ist, befestigt. Es ist allerdings auch möglich, die oben erwähnte relative Anordnung zwischen dem Ankerrad 2 und dem relativ dazu frei drehbar gelagerten Nachspannrad 6 auf andere Weise zu verwirklichen. So ist es beispielsweise in einer nicht dargestellten Variante möglich, das Nachspannrad 6 an einer Nachspannwelle, an der auch der Nachspanntrieb 5 befestigt ist, anzubringen und das Ankerrad 2 frei drehbar um diese Nachspannwelle zu lagern. The constant force device according to the present invention shown in figures 1a, 1b and 2c by means of a plan view, a side view and an enlarged partial view is intended for integration into a mechanical movement of a watch. Such a constant-force device has a rotatably mounted escape wheel 2, a tensioning wheel 6 that is concentric to escapement wheel 2 and freely rotatable relative to escapement wheel 2, and a tensioning spring 4 that is attached to escapement wheel 2 at one end and to tensioning wheel 6 at the other end. In the illustrated embodiment, the escapement wheel 2 is attached to an escapement wheel shaft 1 rotatably mounted on the plate and/or a bridge of the movement, and the tensioning wheel 6 is attached to an escapement wheel drive 5, which is concentrically mounted around the axis of the escapement wheel shaft 1 and freely rotatable relative to the escapement wheel shaft 1 , fastened. However, it is also possible to realize the above-mentioned relative arrangement between the escapement wheel 2 and the tensioning wheel 6, which is freely rotatably mounted relative thereto, in a different way. For example, in a variant that is not shown, it is possible to attach the tensioning wheel 6 to a tensioning shaft, to which the tensioning drive 5 is also attached, and to mount the escapement wheel 2 so that it can rotate freely around this tensioning shaft.

[0023] In jedem Fall ist die Nachspannfeder 4 an einem Ende, beispielsweise wie in der Abbildung 1b dargestellt mittels einer an der Ankerradwelle 1 befestigten Haltebuchse 3 an ihrem inneren Ende, an das Ankerrad 2 und am anderen Ende, etwa an ihrem äußeren Ende durch einen in den Abbildungen nicht dargestellten Stift, der an einem Ansteckpunkt 6.2 auf einem der Arme des Nachspannrads 6 angebracht ist, an das Nachspannrad 6 befestigt. Die Nachspannfeder 4 besitzt zu jedem Zeitpunkt eine gewisse Vorspannung, deren Minimalwert bei deren Einbau in die Vorrichtung frei gewählt, d.h. eingestellt, werden kann. Das Nachspannrad 6 wiederum ist über den Nachspanntrieb 5 mit dem Räderwerk der Uhr verbunden, so daß die nicht dargestellte Antriebsfeder des Uhrwerks der Uhr in einer dem Fachmann vollauf geläufigen Weise über den Nachspanntrieb 5 mit dem Nachspannrad 6 gekoppelt ist und auf das Nachspannrad 6 ein Drehmoment überträgt, das mit der veränderlichen Spannung der Antriebsfeder variiert. In any case, the tensioning spring 4 is at one end, for example as shown in Figure 1b by means of a retaining bushing 3 attached to the escapement wheel shaft 1 at its inner end, to the escapement wheel 2 and at the other end, approximately at its outer end a pin, not shown in the figures, attached to an attachment point 6.2 on one of the arms of the tensioning wheel 6, is fixed to the tensioning wheel 6. The retensioning spring 4 has a certain pretension at all times, the minimum value of which can be freely selected, i.e. adjusted, when it is installed in the device. The tension wheel 6 is in turn connected to the wheel train of the watch via the tension drive 5, so that the drive spring (not shown) of the watch movement is coupled to the tension wheel 6 via the tension drive 5 in a manner well known to those skilled in the art, and torque is applied to the tension wheel 6 transmits, which varies with the changing tension of the drive spring.

[0024] Die Bewegung des Ankerrads 2 wird durch zwei Ankerarme 7.1, 7.2 eines von einer Unruh 8 des Uhrwerks gesteuerten ersten Ankers 7 blockiert oder freigegeben. Da dies wie in herkömmlichen Ankerhemmungen üblich erfoigt und dem Fachmann bestens bekannt ist, ist die Unruh 8 in der Abbildung 1a nur symbolisch durch die zugehörige Doppelrolle dargestellt und daher wird auch das Zusammenspiel der Unruh 8 mit dem ersten Anker 7 hier nicht weiter erläutert. Es sei nur darauf hingewiesen, daß das Ankerrad 2 in für Schweizer Ankerhemmungen üblicher Weise geformte Zähne 2.1 aufweist, wobei es vorzugsweise 15 derartige Zähne 2.1 besitzt. Wie weiter unten näher erläutert werden wird, kann die Zähnezahl des Ankerrads im Wesentlichen frei in Anbetracht der gewählten Frequenz des Uhrwerks bestimmt werden. Der erste Anker 7 kann aus einem herkömmlichen Anker 7 mit zwei Ankerarmen, dem Eingangsankerarm 7.1 und dem Ausgangsankerarm 7.2 des ersten Ankers 7, und mit einer die Ankergabel tragenden Ankerstange bestehen, wobei auf jedem Ankerarm 7.1, 7.2 jeweils eine mit den Zähnen 2.1 des Ankerrads 2 abwechseind im Eingriff stehende Ankerpalette sitzt, um das Ankerrad 2 zu blockieren oder freizugeben. Alternativ und so wie in den Abbildungen dargestellt, kann der erste Anker 7 auch aus einem dem Fachmann ebenfalls bekannten Anker mit einem Eingangsankerarm 7.1 und einem Ausgangsankerarm 7.2, auf dem jeweils eine mit den Zähnen 2.1 des Ankerrads 2 abwechseind im Eingriff stehende Haltefläche 7.1.1, 7.2.1 angeordnet ist, bestehen, wobei dieser Anker an den Enden der Ankerarme 7.1, 7.2 jeweils Rückholflächen aufweist. Diese Rückholflächen übernehmen die Funktion der bei herkömmlichen Ankern nötigen Sperrstifte, um den Anker gegen ungewollte Positionsverstellungen etwa im Falle von Stößen zu sichern. Sowohl der Aufbau als auch die Funktionsweise eines derartigen Ankers mit Rückholflächen an den Enden der Ankerarme 7.1, 7.2 sind dem Fachmann beispielsweise aus der Veröffentlichung US 3,826,076 bekannt und sollen daher hier nicht weiter erläutert werden. Es sei lediglich darauf hingewiesen, daß die Form des ersten Ankers 7 der bei herkömmlichen Ankern üblichen Ankerstange vorzugsweise und so wie in den Abbildungen dargestellt entbehrt, insofern die Ankergabel auf dem Ausgangsankerarm 7.2 angeordnet ist. Alternativ kann der erste Anker 7 jedoch auch die Form des Ankers laut der Veröffentlichung US 3,826,076 oder jegliche andere, dem Fachmann als geeignet erscheinende Form aufweisen, welche zudem in einer dem Fachmann ebenfalls bekannten Weise von der Position der Unruh 8 des Uhrwerks relativ zu den Bauteilen der Konstantkraftvorrichtung sowie allgemein von der Art des Uhrwerks, in welches die Vorrichtung integriert werden soil, abhängig ist. The movement of the escapement wheel 2 is blocked or released by two anchor arms 7.1, 7.2 controlled by a balance wheel 8 of the movement first anchor 7. Since this is usually done in conventional lever escapements and is well known to those skilled in the art, the balance 8 is only symbolically represented in Figure 1a by the associated double roller and the interaction of the balance 8 with the first lever 7 is therefore not explained further here. It should only be pointed out that the escapement wheel 2 has teeth 2.1 shaped in a manner customary for Swiss escapements, it preferably having 15 such teeth 2.1. As will be explained in more detail below, the number of teeth of the escapement wheel can essentially be freely determined in view of the selected frequency of the movement. The first anchor 7 can consist of a conventional anchor 7 with two anchor arms, the input anchor arm 7.1 and the output anchor arm 7.2 of the first anchor 7, and with an anchor rod carrying the anchor fork, one with the teeth 2.1 of the escape wheel on each anchor arm 7.1, 7.2 2 alternately engaged anchor pallet sits to lock or release the escape wheel 2. Alternatively, and as shown in the figures, the first anchor 7 can also consist of an anchor, also known to those skilled in the art, with an input anchor arm 7.1 and an output anchor arm 7.2, on each of which a holding surface 7.1.1 alternately engaging with the teeth 2.1 of the escape wheel 2 , 7.2.1 is arranged, with this anchor having return surfaces at the ends of the anchor arms 7.1, 7.2. These return surfaces take on the function of the locking pins required with conventional anchors, in order to secure the anchor against unwanted position adjustments, for example in the event of impacts. Both the structure and the mode of operation of such an anchor with return surfaces at the ends of the anchor arms 7.1, 7.2 are known to the person skilled in the art, for example from publication US Pat. No. 3,826,076, and will therefore not be explained further here. It should only be pointed out that the shape of the first anchor 7 does not have the usual anchor rod of conventional anchors, as shown in the figures, insofar as the anchor fork is arranged on the starting anchor arm 7.2. Alternatively, however, the first anchor 7 can also have the shape of the anchor according to publication US Pat of the constant force device and generally on the type of movement in which the device is to be integrated.

[0025] Die Bewegung des Nachspannrads 6 wird durch zwei Anhaltearme 9.1, 9.2 eines zweiten Ankers 9 blockiert oder freigegeben. Hierbei wird der zweite Anker 9 mittels weiter unten näher beschriebenen Auslöse- und Sicherungselementen 10, die mit auf dem zweiten Anker 9 angebrachten und ebenfalls weiter unten näher beschriebenen Steuerelementen 11 zusammenarbeiten, derart gesteuert, daß die besagte Nachspannfeder 4 periodisch nachgespannt wird. Auch der zweite Anker 9 kann aus einem herkömmlichen Anker 9 mit zwei Ankerarmen, dem Eingangsankerarm 9.1 und dem Ausgangsankerarm 9.2 des zweiten Ankers 9, und mit einer die Ankergabel tragenden Ankerstange bestehen, wobei auf jedem Ankerarm 9.1, 9.2 jeweils eine mit den Zähnen 6.1 des Nachspannrads 6 abwechseind im Eingriff stehende Ankerpalette sitzt, um das Nachspannrad 6 zu blockieren oder freizugeben. Vorzugsweise und so wie in den Abbildungen dargestellt besteht der zweite Anker 9 aus einem um die Achse 9.3 schwenkbar gelagerten Anker mit einem Eingangsankerarm 9.1 und einem Ausgangsankerarm 9.2 des zweiten Ankers 9, auf dem jeweils eine mit den Zähnen 6.1 des Nachspannrads 6 abwechseind im Eingriff stehende Ruhefläche 9.1.1, 9.2.1 angeordnet ist. Die Länge und Geometrie der zwei Ankerarme 9.1, 9.2 des zweiten Ankers 9 ist derart gewählt, daß die Eingriffstiefe der Zähne 6.1 des Nachspannrads 6 in die Ruheflächen 9.1.1, 9.2.1 auf beiden Ankerarmen 9.1, 9.2 des zweiten Ankers 9 gleich ist. Dies kann beispielsweise, wie etwa aus Abbildung 3b ersichtlich, durch eine ungleicharmige Bauweise der Arme 9.1, 9.2 des zweiten Ankers 9 erreicht werden. Der in den Abbildungen dargestellte zweite Anker 9 besitzt vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise einen dritten Arm, welcher formal der bei herkömmlichen Ankern üblichen Ankerstange entspricht, hier jedoch nur der Auswuchtung des Bauteils dient, die allerdings auch auf andere, dem Fachmann bekannte Art und Weise erzielt werden kann. Auch dieser zweite Anker 9 benötigt, wie der oben erwähnte erste Anker 7 mit Rückholflächen, keine Sperrstifte, was im Folgenden klar werden wird. Schließlich sei noch angemerkt, daß sowohl das Ankerrad 2 als auch das Nachspannrad 6 vorzugsweise eine Montageöffnung aufweisen, welche beispielsweise aus einem Loch am Ende eines ihrer Arme bestehen kann. Diese Montageöffnungen des Ankerrads 2 und des Nachspannrads 6 sind etwa am unteren Rand der Abbildungen 1a und 4b sichtbar, wobei die beiden Montageöffnungen in der Abbildung 1a übereinander liegen, während sie in der Abbildung 4b auf Grund der relativen Verdrehung der beiden Räder 2, 6 getrennt sichtbar sind. Diese Montageöffnungen erlauben es, durch Einführen eines entsprechenden Montagestifts das Ankerrad 2 und das Nachspannrad 6 während des Zusammenbaus der Konstantkraftvorrichtung in der gewünschten Position zu halten, und erleichtern somit die Montage und Wartung der Vorrichtung. The movement of the Nachspannrads 6 is blocked by two stop arms 9.1, 9.2 of a second anchor 9 or released. Here, the second armature 9 is controlled by means of triggering and securing elements 10, described in more detail below, which cooperate with control elements 11 mounted on the second armature 9 and also described in more detail below, such that said retensioning spring 4 is retensioned periodically. The second anchor 9 can also consist of a conventional anchor 9 with two anchor arms, the input anchor arm 9.1 and the output anchor arm 9.2 of the second anchor 9, and with an anchor rod carrying the anchor fork, with each anchor arm 9.1, 9.2 having one with the teeth 6.1 of the Nachspannrads 6 alternately engaged anchor pallet sits to block or release the Nachspannrad 6. Preferably and as shown in the figures, the second anchor 9 consists of an anchor pivoted about the axis 9.3 with an input anchor arm 9.1 and an output anchor arm 9.2 of the second anchor 9, on each of which one meshes alternately with the teeth 6.1 of the tensioning wheel 6 Rest area 9.1.1, 9.2.1 is arranged. The length and geometry of the two anchor arms 9.1, 9.2 of the second anchor 9 is chosen such that the engagement depth of the teeth 6.1 of the tensioning wheel 6 in the resting surfaces 9.1.1, 9.2.1 on both anchor arms 9.1, 9.2 of the second anchor 9 is the same. This can be achieved, for example, as can be seen from Figure 3b, by constructing the arms 9.1, 9.2 of the second anchor 9 with unequal arms. The second anchor 9 shown in the figures preferably, but not necessarily, has a third arm, which formally corresponds to the anchor rod customary in conventional anchors, but here only serves to balance the component, which can also be achieved in other ways known to those skilled in the art can be. Like the above-mentioned first anchor 7 with return surfaces, this second anchor 9 also does not require any locking pins, which will become clear below. Finally, it should be noted that both the escapement wheel 2 and the tensioning wheel 6 preferably have a mounting opening, which can consist, for example, of a hole at the end of one of their arms. These assembly openings for the escapement wheel 2 and the tension wheel 6 can be seen approximately at the bottom of Figures 1a and 4b, the two assembly openings being superimposed in Figure 1a, while in Figure 4b they are separated due to the relative rotation of the two wheels 2, 6 are visible. These assembly openings allow the escapement wheel 2 and the tensioning wheel 6 to be held in the desired position during assembly of the constant force device by inserting an appropriate assembly pin, and thus facilitate assembly and maintenance of the device.

[0026] Die Konstantkraftvorrichtung laut der vorliegenden Erfindung zeichnet sich im Vergleich zu vorbekannten Vorrichtungen insbesondere dadurch aus, daß die besagten Auslöse- und Sicherungselemente 10 unmittelbar auf dem Ankerrad 2 fest angebracht sind, so daß neben dem Ankerrad 2 und dem Nachspannrad 6 kein weiteres Bauteil, wie eine eigene Nockenscheibe, benötigt wird. Die Auslöse- und Sicherungselemente 10 können separat gefertigt und anschließend auf dem Ankerrad befestigt werden, jedoch sind die Auslöse- und Sicherungselemente 10 vorzugsweise einteilig mit dem Ankerrad 2 gefertigt. Aus den Abbildungen 2a, 2b und 2c, welche eine perspektivische Ansicht, eine Draufsicht und eine Seitenansicht des Ankerrads 2 einer erfindungsgemäßen Konstantkraftvorrichtung zeigen, ist ersichtlich, daß die besagten Sicherungselemente insbesondere als kreisbogenförmige Sicherungsflächen 10.1, die auf einer von der Ebene der Zähne 2.1 des Ankerrads 2 verschiedenen, dem Nachspannrad 6 zugewandten Ebene des Ankerrads 2 angebracht sind, ausgestaltet sind. Die Auslöseelemente sind als jeweils an den in Drehrichtung des Ankerrads 2 liegenden Enden der kreisbogenförmigen Sicherungsflächen 10.1 angeordnete Auslösezähne 10.2, deren Spitze einen, von der Achse der Vorrichtung aus gesehen, größeren Radius als der Radius der kreisbogenförmigen Sicherungsflächen 10.1 aufweist, ausgestaltet. Hierbei ist noch anzumerken, daß die Spitzen der Ausiösezähne 10.2, ebenfalls von der Achse der Vorrichtung aus gesehen, bevorzugt auf einem kleineren Radius als die Spitzen der Zähne 2.1 des Ankerrads 2 liegen, was insbesondere aus den Abbildungen 1a und 1c ersichtlich ist. In bevorzugter Weise weist die in Drehrichtung des Ankerrads 2 gesehene Vorderseite der Ausiösezähne 10.2 denselben Neigungswinkel wie die Zähne 2.1 des Ankerrads 2 auf, was schematisch in der Abbildung 2.c dargestellt ist, allerdings ist dies keineswegs eine nötige Bedingung, sondern hängt von der konkreten Auslegung der beteiligten Bauteile ab. Die Anzahl der Zähne 2.1 des Ankerrads 2 und der besagten Ausiöse- und Sicherungselemente 10 wird laut der vorliegenden Erfindung bevorzugt verschieden gewählt, wobei die Wahl je nach gewünschter Anwendung der Vorrichtung und je nach Oszillationsfrequenz der Unruh des zugehörigen Uhrwerks erfolgt. Insbesondere kann das Ankerrad 2, wie in den Abbildungen dargestellt, 15 Zähne 2.1 und die besagten Auslöse- und Sicherungselemente 3 Auslösezähne 10.2 sowie 3 Sicherungsflächen 10.1 aufweisen. In diesem Fall liegen die 3 Ausiösezähne 10.2 sowie die 3 Sicherungsflächen 10.1 jeweils um einen Winkelabstand von 120° auseinander, wobei die Sicherungsflächen 10.1 sich jeweils über einen Winkelbereich von etwa 60° erstrecken, um als Verriegelungskontur wirken zu können. Das Nachspannrad 6 besitzt daher in der dargestellten Ausführungsform ebenfalls drei, jeweils um einen Winkelabstand von 120° auseinanderliegende Zähne 6.1. Dies entspricht einer Oszillationsfrequenz der Unruh des zugehörigen Uhrwerks von 2,5 Hz, allerdings ist es möglich, in dem Fachmann bekannter Weise die Anzahl der Zähne 2.1 des Ankerrads 2 und der Ausiöse- und Sicherungselemente 10 auf andere Betriebsfrequenzen anzupassen, beispielsweise auf 3 Hz, 4 Hz oder andere für mechanische Uhrwerke übliche Betriebsfrequenzen. Allgemein erlaubt die Wahl einer verschiedenen Anzahl von Zähnen 2.1 des Ankerrads 2 und von Auslöse- und Sicherungselemente 10 bzw. von Zähnen 6.1 des Nachspannrads 6 ein Nachspannen der Nachspannfeder 4 zu einem anderen Zeitpunkt als bei jeder Freigabe des Ankerrads 2. The constant force device according to the present invention is characterized in comparison to previously known devices in particular by the fact that said triggering and securing elements 10 are directly attached to the escapement wheel 2, so that in addition to the escapement wheel 2 and the tension wheel 6 no other component , like a separate cam disc, is required. The release and safety elements 10 can be manufactured separately and then attached to the escapement wheel, but the release and safety elements 10 are preferably manufactured in one piece with the escapement wheel 2 . From Figures 2a, 2b and 2c, which show a perspective view, a top view and a side view of the escapement wheel 2 of a constant force device according to the invention, it can be seen that the said securing elements are in particular in the form of circular arc-shaped securing surfaces 10.1, which are located on a plane different from the teeth 2.1 of the Escapement wheel 2 different planes of escapement wheel 2 facing the tensioning wheel 6 are configured. The release elements are designed as release teeth 10.2 arranged on the ends of the arcuate safety surfaces 10.1 in the direction of rotation of the escapement wheel 2, the tips of which have a larger radius, seen from the axis of the device, than the radius of the arcuate safety surfaces 10.1. It should also be noted here that the tips of the release teeth 10.2, also seen from the axis of the device, are preferably on a smaller radius than the tips of the teeth 2.1 of the escapement wheel 2, which can be seen in particular from Figures 1a and 1c. Preferably, the front of the release teeth 10.2, viewed in the direction of rotation of the escapement wheel 2, has the same inclination angle as the teeth 2.1 of the escapement wheel 2, which is shown schematically in Figure 2.c, but this is by no means a necessary condition, but depends on the specific one Design of the components involved. According to the present invention, the number of teeth 2.1 of the escapement wheel 2 and said release and safety elements 10 is preferably chosen to be different, the choice being made depending on the desired application of the device and depending on the oscillation frequency of the balance wheel of the associated movement. In particular, the escapement wheel 2, as shown in the figures, can have 15 teeth 2.1 and said release and safety elements 3 release teeth 10.2 and 3 safety surfaces 10.1. In this case, the 3 release teeth 10.2 and the 3 securing surfaces 10.1 are each at an angular distance of 120° apart, with the securing surfaces 10.1 each extending over an angular range of approximately 60° in order to be able to act as a locking contour. In the illustrated embodiment, the tensioning wheel 6 therefore also has three teeth 6.1, each spaced apart by an angular distance of 120°. This corresponds to an oscillation frequency of the balance wheel of the associated movement of 2.5 Hz, but it is possible, in a manner known to those skilled in the art, to adapt the number of teeth 2.1 of the escapement wheel 2 and the release and safety elements 10 to other operating frequencies, for example to 3 Hz. 4 Hz or other normal operating frequencies for mechanical movements. In general, the selection of a different number of teeth 2.1 of the escapement wheel 2 and of release and safety elements 10 or of teeth 6.1 of the tensioning wheel 6 allows the tensioning spring 4 to be retensioned at a different point in time than when the escapement wheel 2 is released.

[0027] Die besagten, auf dem zweiten Anker 9 angebrachten Steuerelemente 11 sind vorzugsweise als relativ zur Längsachse der Anhaltearme 9.1, 9.2 merklich geneigte Impulsflächen 11.1, die auf einer von der Ebene der Anhaltearme 9.1, 9.2 des zweiten Ankers 9 verschiedenen und mit der Ebene der Auslöse- und Sicherungselemente 10 des Ankerrads 2 sich zumindest teilweise überschneidenden - bzw. normalerweise mit dieser Ebene identischen Ebene liegen, ausgestaltet. Dies ist unter anderem aus den Abbildungen 3a, 3b und 3c, welche eine perspektivische Ansicht, eine Draufsicht und eine Seitenansicht des zweiten Ankers 9 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigen, ersichtlich. Diese auf dem zweiten Anker 9 angebrachten Impulsflächen 11.1 können flach oder leicht gewölbt sein und weisen jeweils an deren in Drehrichtung des Ankerrads 2 liegenden Enden besonders gestaltete Spitzen 11.2 auf. Die Spitzen 11.2 sind insbesondere so ausgelegt, daß der radiale Abstand dRder besagten Spitzen 11.2 zum Außenumfang der kreisbogenförmigen Sicherungsflächen 10.1 auf dem Ankerrad 2 kleiner ist als die Eingriffstiefe dEder Zähne 6.1 des Nachspannrads 6 in die entsprechenden, an den zwei Anhaltearmen 9.1, 9.2 des zweiten Ankers 9 vorgesehenen Ruheflächen 9.1.1, 9.2.1 für die Zähne 6.1 des Nachspannrads 6. Bei Verwendung eines herkömmlichen Ankers anstatt des in den Abbildungen dargestellten zweiten Ankers 9 entspricht der besagte radiale Abstand dRdem sogenannten, dem Fachmann bekannten verlorenen Weg des Ankers. In jedem Fall erlaubt dies, den zweiten Anker 9 gegen jegliche ungewollte Bewegung zu sichern. Die Steuerelemente 11 können separat gefertigt und anschließend auf dem zweiten Anker 9 befestigt werden, jedoch sind die Steuerelemente 11 vorzugsweise einteilig mit dem zweiten Anker 9 gefertigt. Said, mounted on the second anchor 9 control elements 11 are preferably as relative to the longitudinal axis of the stop arms 9.1, 9.2 noticeably inclined impulse surfaces 11.1, which are different from the plane of the stop arms 9.1, 9.2 of the second anchor 9 and with the plane of the release and safety elements 10 of the escapement wheel 2 at least partially overlapping - or are normally identical to this plane, designed. This can be seen, inter alia, in Figures 3a, 3b and 3c, which show a perspective view, a plan view and a side view of the second anchor 9 of a device according to the invention. These impulse surfaces 11.1 attached to the second anchor 9 can be flat or slightly curved and each have specially designed tips 11.2 on their ends lying in the direction of rotation of the escape wheel 2. The tips 11.2 are designed in particular in such a way that the radial distance dR of said tips 11.2 to the outer circumference of the arcuate safety surfaces 10.1 on the escapement wheel 2 is smaller than the depth of engagement dE of the teeth 6.1 of the tensioning wheel 6 in the corresponding ones on the two stop arms 9.1, 9.2 of the second Anchor 9 provided resting surfaces 9.1.1, 9.2.1 for the teeth 6.1 of the tensioning wheel 6. When using a conventional anchor instead of the second anchor 9 shown in the figures, said radial distance dRdem so-called lost path of the anchor known to those skilled in the art. In any case, this allows to secure the second anchor 9 against any unwanted movement. The control elements 11 can be manufactured separately and then attached to the second anchor 9, but the control elements 11 are preferably manufactured in one piece with the second anchor 9.

[0028] Sowohl das Ankerrad 2 als auch der zweite Anker 9 besitzen daher zwei jeweils parallele Funktionsebenen. Die erste Funktionsebene des Ankerrads 2 besteht aus den Zähnen 2.1 des Ankerrads 2 und arbeitet mit den Halteflächen 7.1.1, 7.2.1 in den Ankerarmen 7.1, 7.2 des ersten Ankers 7 zusammen. Die zweite Funktionsebene des Ankerrads 2 besteht aus den Auslöse- und Sicherungselemente 10 des Ankerrads 2 und arbeitet mit der zweiten Funktionsebene des zweiten Ankers 9, die aus den Steuerelementen 11 des zweiten Ankers 9 besteht, zusammen. Die erste Funktionsebene des zweiten Ankers 9 besteht aus den Ruheflächen 9.1.1, 9.2.1 in den Ankerarmen 9.1, 9.2 des zweiten Ankers 9 und arbeitet mit den Zähnen 6.1 des Nachspannrads 6 zusammen. Both the escapement wheel 2 and the second anchor 9 therefore have two parallel functional levels. The first functional level of the escapement wheel 2 consists of the teeth 2.1 of the escapement wheel 2 and works with the retaining surfaces 7.1.1, 7.2.1 in the anchor arms 7.1, 7.2 of the first anchor 7. The second functional level of the escapement wheel 2 consists of the release and safety elements 10 of the escapement wheel 2 and works with the second functional level of the second anchor 9, which consists of the control elements 11 of the second anchor 9, together. The first functional level of the second anchor 9 consists of the resting surfaces 9.1.1, 9.2.1 in the anchor arms 9.1, 9.2 of the second anchor 9 and works with the teeth of the tensioning wheel 6 6.1.

[0029] Schließlich sei erwähnt, daß die Bauteile der Vorrichtung allgemein vorzugsweise monolithisch gefertigt werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind zumindest einige Teile der Vorrichtung, vorzugsweise alle Teile, aus einem Material auf Siliziumbasis hergestellt. Dieses Material kann zum Beispiel aus einer Gruppe von Materialien, die monokristallines Silizium (Si) beliebiger Orientierung, polykristallines Silizium (p-Si), amorphes Silizium (a-Si), poröses Silizium, Siliziumdioxid (SiO2) und eine Mischung von Silizium und Siliziumoxid umfaßt, ausgewählt werden. Zumindest einige der aus einem Material auf Siliziumbasis hergestellten Teile, vorzugsweise alle der aus einem Material auf Siliziumbasis hergestellten Teile, weisen auf zumindest einem Teil ihrer Oberfläche eine Diamantbeschichtung oder eine Beschichtung aus Siliziumdioxid (SiO2) auf, um die Reibung zwischen den Teilen zu verringern sowie die Verschleißfestigkeit der Bauteile zu erhöhen. Alternativ zur Herstellung der Bauteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus diamant- oder SiO2-beschichtetem Material auf Siliziumbasis können diese mittels LiGA-Verfahren (Lithographie, Galvanik und Abformung), DRIE-Verfahren (Deep Reactive Ion Etching) und/oder 3D-DruckVerfahren hergestellt werden, wobei diese Herstellungsverfahren dem Fachmann sämtiich bekannt sind und daher hier nicht näher erläutert werden. In diesem Zusammenhang sei jedoch erwähnt, daß die erstgenannten, aus vergleichsweise leichtem Material wie Silizium hergestellten, mit Diamant oder SiO2oberflächenbehandelten, monolithischen Bauteile im Vergleich zu den letztgenannten, mittels LiGA-/DRIE-/3D-Druck-Verfahren hergestellten Teilen für mikrotechnische Anwendungen wie die erfindungsgemäße Konstantkraftvorrichtung bevorzugt werden. Dies ist unter anderem darin begründet, daß sich solche diamantbeschichteten Bauteile aus Silizium im Vergleich zu mittels LiGA-/DRIE-/3D-Druck-Verfahren hergestellten Teilen mit bis zu zweimal genaueren Maßtoleranzen bis unter den einstelligen µm-Bereich herstellen lassen. Auf Grund einer dadurch erhöhten Verschleißfestigkeit und niedrigeren Reibung ist dies insbesondere bei verschleißanfälligen Anwendungen wie der vorliegenden Konstantkraftvorrichtung für die dauerhafte Gewährleistung der Funktionsfähigkeit selbst über längere Zeiträume förderlich. Finally, it should be mentioned that the components of the device are generally preferably manufactured monolithically. In a particularly preferred embodiment, at least some parts of the device, preferably all parts, are made of a silicon-based material. This material can be, for example, from a group of materials including monocrystalline silicon (Si) of any orientation, polycrystalline silicon (p-Si), amorphous silicon (a-Si), porous silicon, silicon dioxide (SiO2), and a mixture of silicon and silicon oxide includes can be selected. At least some of the parts made of a silicon-based material, preferably all of the parts made of a silicon-based material, have a diamond coating or a silicon dioxide (SiO2) coating on at least part of their surface in order to reduce friction between the parts as well as to increase the wear resistance of the components. As an alternative to producing the components of the device according to the invention from silicon-based material coated with diamond or SiO2, these can be produced using LiGA processes (lithography, electroplating and molding), DRIE processes (deep reactive ion etching) and/or 3D printing processes. these production methods are all known to the person skilled in the art and are therefore not explained in more detail here. In this context, however, it should be mentioned that the first-mentioned monolithic components, which are made of comparatively light material such as silicon and have a diamond or SiO2 surface treatment, compared to the latter, which are produced using LiGA/DRIE/3D printing processes, are used for microtechnical applications such as the constant force device according to the invention are preferred. This is due, among other things, to the fact that such diamond-coated components made of silicon can be produced with dimensional tolerances that are up to twice as precise, down to the single-digit µm range, compared to parts produced using LiGA/DRIE/3D printing processes. Because of the resulting increased resistance to wear and lower friction, this is beneficial in particular in applications that are subject to wear, such as the present constant-force device, for the permanent guarantee of functionality even over longer periods of time.

[0030] Im Lichte der obigen Beschreibung des strukturellen Aufbaus einer erfindungsgemäßen Konstantkraftvorrichtung ist deren Funktionsweise leicht verständlich und wird im Folgenden an Hand der Abbildungen 4a, 4b und 4c, welche drei verschiedene Stellungen während des Gangs der Vorrichtung zeigen, beispielhaft für die in den Abbildungen gezeigte Ausführungsform illustriert. Wie bei Schweizer Ankerhemmungen üblich, bewirkt jede Halbschwingung der von einer eigenen Spiralfeder beaufschlagten Unruh 8 eine Schwenkung des ersten Ankers 7 und dadurch eine Freigabe eines Zahns 2.1 des Ankerrads 2 durch einen der Ankerarme 7.1, 7.2 des ersten Ankers 7, so daß sich das Ankerrad 2 unter dem Einfluß der Spannung der Nachspannfeder 4 so weit dreht, bis ein anderer Zahn 2.1 des Ankerrads 2 vom jeweils anderen Ankerarm 7.1, 7.2 des ersten Ankers 7 blockiert wird, wobei das Nachspannrad 6 in der dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung während der ersten vier Halbschwingungen der Unruh 8 vom zweiten Anker 9 blockiert wird. Am Ende der vierten Halbschwingung der Unruh 8, d.h. nach der vierten Freigabe des Ankerrads 2 durch den ersten Anker 7, befindet sich die Vorrichtung in der in Abbildung 4a schematisch gezeigten Stellung, in welcher ein Zahn 2.1 des Ankerrads 2 an der Haltefläche 7.1.1 des Eingangsankerarms 7.1 des ersten Ankers 7 aniiegt. In the light of the above description of the structural composition of a constant force device according to the invention, its operation is easy to understand and is explained below with reference to Figures 4a, 4b and 4c, which show three different positions during operation of the device, by way of example of the figures illustrated embodiment shown. As is usual with Swiss lever escapements, each half-oscillation of the balance wheel 8, which is acted upon by its own spiral spring, causes the first lever 7 to pivot, thereby releasing a tooth 2.1 of the escapement wheel 2 through one of the lever arms 7.1, 7.2 of the first lever 7, so that the escapement wheel 2 rotates under the influence of the tension of the tensioning spring 4 until another tooth 2.1 of the escape wheel 2 is blocked by the respective other anchor arm 7.1, 7.2 of the first anchor 7, with the tensioning wheel 6 in the illustrated embodiment of the device during the first four half-oscillations the balance wheel 8 is blocked by the second anchor 9. At the end of the fourth semi-oscillation of the balance 8, i.e. after the fourth release of the escapement wheel 2 by the first anchor 7, the device is in the position shown schematically in Figure 4a, in which a tooth 2.1 of the escapement wheel 2 is on the holding surface 7.1.1 of the input anchor arm 7.1 of the first anchor 7 aniegt.

[0031] Während der fünften Halbschwingung der Unruh 8 wird zunächst der erste Anker 7 erneut geschwenkt und dadurch der entsprechende Zahn 2.1 des Ankerrads 2 von der Haltefläche 7.1.1 des Eingangsankerarms 7.1 des ersten Ankers 7 freigegeben, wodurch sich das Ankerrad 2 dreht und, wie bei jeder Halbschwingung, unter dem Einfluß der Spannung der Nachspannfeder 4 sowie mittels des Zahns 2.1 über den Anker 7 einen Impuls an die Unruh 8 zur Aufrechterhaltung deren Schwingung überträgt. Kurz vor Ende der Drehung des Ankerrads 2 berührt einer der am Ende der kreisbogenförmigen Sicherungsflächen 10.1 liegenden Auslösezähne 10.2 des Ankerrads 2 die je nach Ausführungsform flache oder leicht gewölbte Impulsfläche 11.1 am Eingangsankerarm 9.1 des zweiten Ankers 9 und bewirkt auf Grund der weiteren Drehung des Ankerrads 2 eine Schwenkung des zweiten Ankers 9. In Abbildung 4b ist schematisch die Stellung gezeigt, in welcher der Auslösezahn 10.2 des Ankerrads 2 die Impulsfläche 11.1 am Eingangsankerarm 9.1 des zweiten Ankers 9 berührt und die Schwenkung des zweiten Ankers 9 einleitet. Vor und nach dieser Schwenkung des zweiten Ankers 9 der Vorrichtung wird der zweite Anker 9, wie schematisch in Abbildung 1c dargestellt, durch die Spitze 11.2 an der Impulsfläche 11.1 am Ausgangsankerarm 9.2 des zweiten Ankers 9 gesichert, insofern wie oben erwähnt die Spitzen 11.2 so ausgelegt sind, daß der radiale Abstand dRder besagten Spitzen 11.2 zum Außenumfang der kreisbogenförmigen Sicherungsflächen 10.1 auf dem Ankerrad 2 kleiner ist als die Eingriffstiefe dEder Zähne 6.1 des Nachspannrads 6 in die entsprechenden, an den zwei Anhaltearmen 9.1, 9.2 des zweiten Ankers 9 vorgesehenen Ruheflächen 9.1.1, 9.2.1 für die Zähne 6.1 des Nachspannrads 6 und somit ein ungewolltes Ausklinken der Zähne 6.1 von den Ruheflächen 9.1.1, 9.2.1 verhindert wird. Durch dieses Zusammenwirken der Spitzen 11.2 der Impulsflächen 11.1 an den Ankerarmen 9.2 des zweiten Ankers 9 mit den als Verriegelungskkontur wirkenden kreisbogenförmigen Sicherungsflächen 10.1 auf dem Ankerrad 2 ist der zweite Anker 9 gegen jegliche ungewollte Bewegung gesichert. During the fifth semi-oscillation of the balance wheel 8, the first anchor 7 is pivoted again and the corresponding tooth 2.1 of the escape wheel 2 is thereby released from the holding surface 7.1.1 of the input anchor arm 7.1 of the first anchor 7, as a result of which the escape wheel 2 rotates and, as with every half-oscillation, under the influence of the tension of the tensioning spring 4 and by means of the tooth 2.1 via the anchor 7, transmits an impulse to the balance wheel 8 in order to maintain its oscillation. Shortly before the end of the rotation of the escapement wheel 2, one of the release teeth 10.2 of the escapement wheel 2 located at the end of the arc-shaped safety surfaces 10.1 touches the flat or slightly curved impulse surface 11.1 on the input anchor arm 9.1 of the second anchor 9, depending on the embodiment, and causes the escapement wheel 2 to rotate further a pivoting of the second anchor 9. Figure 4b shows the position in which the release tooth 10.2 of the escapement wheel 2 touches the impulse surface 11.1 on the input anchor arm 9.1 of the second anchor 9 and initiates the pivoting of the second anchor 9. Before and after this pivoting of the second anchor 9 of the device, the second anchor 9 is secured, as shown schematically in Figure 1c, by the tip 11.2 to the impulse surface 11.1 on the output anchor arm 9.2 of the second anchor 9, insofar as the tips 11.2 are so designed as mentioned above are that the radial distance dR of said tips 11.2 to the outer circumference of the arcuate securing surfaces 10.1 on the escapement wheel 2 is smaller than the engagement depth dE of the teeth 6.1 of the tensioning wheel 6 in the corresponding resting surfaces 9.1 provided on the two stop arms 9.1, 9.2 of the second anchor 9. 1, 9.2.1 for the teeth 6.1 of the tensioning wheel 6 and thus an unintentional release of the teeth 6.1 from the resting surfaces 9.1.1, 9.2.1 is prevented. This interaction of the tips 11.2 of the impulse surfaces 11.1 on the anchor arms 9.2 of the second anchor 9 with the arcuate securing surfaces 10.1 acting as a locking contour on the escapement wheel 2 secures the second anchor 9 against any unwanted movement.

[0032] Mittels der Schwenkung des zweiten Ankers 9 wird der während der ersten vier Halbschwingungen der Unruh 8 in der Ruhefläche 9.1.1 des Eingangsankerarms 9.1 des zweiten Ankers 9 befindliche Zahn 6.1 des Nachspannrads 6 gelöst und somit das Nachspannrad 6 freigegeben. In der Folge drehen sich sowohl das Ankerrad 2, das unter dem Einfluß der Nachspannfeder 4 steht, als auch das Nachspannrad 6, das über den Nachspanntrieb 5 unter dem Einfluß der Antriebsfeder des Uhrwerks steht. Das Ankerrad 2 liegt kurz darauf mit einem seiner Zähne 2.1 an der Haltefläche 7.2.1 des Ausgangsankerarms 7.2 des ersten Ankers 7 an und wird somit blockiert. Das Nachspannrad 6 hingegen dreht sich soweit, bis einer seiner Zähne 6.1 in die Ruhefläche 9.2.1 des Ausgangsankerarms 9.2 des zweiten Ankers 9 fällt und dadurch das Nachspannrad 6 wieder für die nächsten vier Halbschwingungen der Unruh 8 blockiert wird, was zu der in Abbildung 4c dargestellten Stellung der Vorrichtung führt. Insofern die Drehung des Nachspannrads 6 während der fünften Halbschwingung der Unruh 8 weitaus größer ist als diejenige des Ankerrads 2, erfoigt somit während dieser Halbschwingung eine Nachspannung der Nachspannfeder 4 auf immer denselben Wert, solange die Antriebsfeder des Uhrwerks hierfür über den Nachspanntrieb 5 ausreichend Energie liefert. In der in den Abbildungen beispielhaft dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Konstantkraftvorrichtung dreht sich das Nachspannrad 6 während der fünften Halbschwingung der Unruh 8 um 60 °, wobei dies wie schon erwähnt durch die Anzahl der Zähne 6.1 des Nachspannrads 6 bestimmt und ebenso wie die Anzahl der Zähne 2.1 sowie der Auslöse- und Sicherungselemente 10 des Ankerrads 2 durchaus anders wählbar ist. Zugleich bewirkt die Drehung des Nachspannrads 6 über das Räderwerk der Uhr einen augenblicklichen Sprung des Sekundenzeigers um 6°, was einem Sprung um eine Sekunde entspricht. Die nächste Halbschwingung der Unruh 8 leitet eine Wiederholung der oben beschriebenen Vorgänge während weiterer fünf Halbschwingungen der Unruh 8 ein, wobei jeweils die Rolle der Ein- und Ausgangsankerarme 7.1, 7.2, 9.1, 9.2 der beiden Anker 7, 9 vertauscht wird, jedoch der Funktionsablauf ansonsten völlig identisch ist, so daß der Ablauf der nächsten fünf Halbschwingungen hier nicht nochmals wiederholt wird, ehe sich der Ablauf ab der elften Halbschwingung in vollständig identischer Weise wiederholt. By pivoting the second anchor 9, the tooth 6.1 of the tensioning wheel 6 located during the first four semi-oscillations of the balance wheel 8 in the resting surface 9.1.1 of the input anchor arm 9.1 of the second anchor 9 is released and the tensioning wheel 6 is thus released. As a result, both escapement wheel 2, which is under the influence of post-tensioning spring 4, and post-tensioning wheel 6, which is via post-tensioning drive 5 under the influence of the drive spring of the clockwork, rotate. Shortly thereafter, the escape wheel 2 rests with one of its teeth 2.1 on the holding surface 7.2.1 of the output anchor arm 7.2 of the first anchor 7 and is thus blocked. The tensioning wheel 6, on the other hand, turns until one of its teeth 6.1 falls into the resting surface 9.2.1 of the output anchor arm 9.2 of the second anchor 9, thereby blocking the tensioning wheel 6 again for the next four half-oscillations of the balance wheel 8, which leads to the position shown in Figure 4c shown position of the device leads. Insofar as the rotation of the tensioning wheel 6 during the fifth half oscillation of the balance wheel 8 is far greater than that of the escapement wheel 2, the tensioning spring 4 is tensioned to the same value during this half oscillation, as long as the drive spring of the movement supplies sufficient energy for this via the tensioning drive 5 . In the embodiment of a constant-force device according to the invention shown as an example in the figures, the tensioning wheel 6 rotates by 60° during the fifth half-oscillation of the balance wheel 8, with this being determined, as already mentioned, by the number of teeth 6.1 of the tensioning wheel 6, as well as the number of teeth 2.1 as well as the release and safety elements 10 of the escapement wheel 2 can be selected quite differently. At the same time, the rotation of the tensioning wheel 6 causes the second hand to jump instantaneously by 6° via the gear train of the watch, which corresponds to a jump of one second. The next half-oscillation of the balance wheel 8 initiates a repetition of the processes described above during another five half-oscillations of the balance wheel 8, with the role of the input and output anchor arms 7.1, 7.2, 9.1, 9.2 of the two anchors 7, 9 being reversed, but the functional sequence is otherwise completely identical, so that the sequence of the next five half-oscillations is not repeated here before the sequence is repeated in a completely identical manner from the eleventh half-oscillation onwards.

[0033] Zum einen erfolgt damit die Impulsübertragung vom Ankerrad 2 über den ersten Anker 7 an die Unruh 8 bei einer derart ausgelegten Vorrichtung durch die Nachspannfeder 4, wobei deren Spannung und somit auch das an die Unruh übertragene Drehmoment über fünf Halbschwingungen hinweg als annähernd konstant angesehen werden kann. Die Impulsübertragung vom Ankerrad 2 an die Unruh 8 erfoigt daher entkoppelt von der Antriebsfeder des Uhrwerks. Zum anderen erlaubt ein derartig ausgestalteter Mechanismus eine unmittelbare Verwendung in Uhren mit Sekundensprung. On the one hand, the momentum is transmitted from the escapement wheel 2 via the first anchor 7 to the balance wheel 8 in a device designed in this way by the tensioning spring 4, with its tension and thus also the torque transmitted to the balance wheel being approximately constant over five half-oscillations can be viewed. The transmission of impulses from the escapement wheel 2 to the balance wheel 8 is therefore decoupled from the mainspring of the movement. On the other hand, a mechanism designed in this way allows direct use in watches with a seconds jump.

[0034] Die oben erläuterte Ausführungsform einer Konstantkraftvorrichtung laut der vorliegenden Erfindung ist zur unmittelbaren Integration in eine Hemmung eines Uhrwerks einer Uhr geeignet. Zudem kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung auch in eine Hemmung eines Uhrwerks, das einen Tourbillonmechanismus aufweist, integriert werden. Tourbillonmechanismen sind dem Fachmann völlig geläufig, so daß hier weder deren Aufbau noch deren Funktionsweise näher erläutert werden soil und nur erwähnt wird, daß ein derartiger Mechanismus einen Tourbillonkäfig, der die Unruh trägt, und normalerweise ein fixes Sekundenrad aufweist. Bei einem Tourbillonmechanimus, der eine erfindungsgemäße Konstantkraftvorrichtung in der oben erläuterten Ausführungsform aufweist, wird bei jeder fünften Halbschwingung zusätzlich zum Nachspannrad 6 auch der Tourbillonkäfig freigegeben, was sowohl die erneute Spannung der Nachspannfeder 4 um eine vorbestimmte Quantität als auch die Drehung des Tourbillonkäfigs zur Verminderung des Einflusses der Schwerkraft zur Folge hat. Für nähere Angaben sei auf die Patentschrift EP 1 319 997 verwiesen, deren Inhalt zu diesem Zweck mittels Verweis in die Offenbarung der vorliegenden Patentanmeldung vollumfänglich eingeschlossen wird. The embodiment of a constant force device according to the present invention explained above is suitable for direct integration into an escapement of a movement of a watch. In addition, a device according to the invention can also be integrated into an escapement of a clockwork which has a tourbillon mechanism. The person skilled in the art is completely familiar with tourbillon mechanisms, so that neither their structure nor their function will be explained in more detail here and it will only be mentioned that such a mechanism has a tourbillon cage which carries the balance wheel and normally a fixed seconds wheel. In a tourbillon mechanism which has a constant-force device according to the invention in the embodiment explained above, the tourbillon cage is also released in addition to the tensioning wheel 6 with every fifth semi-oscillation, which means that the tensioning of the tensioning spring 4 is renewed by a predetermined amount and the rotation of the tourbillon cage to reduce the influence of gravity. For more detailed information, reference is made to patent specification EP 1 319 997, the content of which is incorporated in its entirety by reference to the disclosure of the present patent application for this purpose.

[0035] Die Integration einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einen Tourbillonmechanismus ist beispielsweise dadurch möglich, daß das Ankerrad 2 und das konzentrisch zum Ankerrad 6 auf dem Nachspanntrieb 5 angebrachte Nachspannrad 6 merklich auf dem Rand des Tourbillonkäfigs oder auf einer merklich parallel zum Rand des Tourbillonkäfigs verlaufenden, bogenförmigen Brücke relativ zueinander frei drehbar angebracht sind. Der Nachspanntrieb 5 kann sich in diesem Fall unmittelbar im Eingriff mit dem fixen Sekundenrad befinden und die auf dem Tourbillonkäfig angebrachte Unruh 8 steuert die Bewegungen des ersten Ankers 7 der Konstantkraftvorrichtung. Sowohl die Drehachse des ersten Ankers 7 und/oder die Drehachse des zweiten Ankers 9 kann ebenfalls merklich auf dem Rand des Tourbillonkäfigs oder auf einer merklich parallel zum Rand des Tourbillonkäfigs verlaufenden, bogenförmigen Brücke oder im Zentrum des Tourbillonkäfigs angeordnet sein. The integration of a device according to the invention in a tourbillon mechanism is possible, for example, in that the escapement wheel 2 and the escapement wheel 6 attached concentrically to the escapement wheel 6 on the tensioning drive 5 noticeably on the edge of the tourbillon cage or on a noticeably parallel to the edge of the tourbillon cage running, arcuate bridge are freely rotatably mounted relative to each other. In this case, the tension drive 5 can be in direct engagement with the fixed seconds wheel, and the balance wheel 8 mounted on the tourbillon cage controls the movements of the first anchor 7 of the constant-force device. Both the axis of rotation of the first armature 7 and/or the axis of rotation of the second armature 9 can also be arranged noticeably on the edge of the tourbillon cage or on an arcuate bridge running noticeably parallel to the edge of the tourbillon cage or in the center of the tourbillon cage.

[0036] Alternativ kann die Integration einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einen Tourbillonmechanismus dadurch geschehen, daß das Ankerrad 2 und das konzentrisch zum Ankerrad 6 auf dem Nachspanntrieb 5 angebrachte Nachspannrad 6 im Zentrum des Tourbillonkäfigs relativ zueinander frei drehbar angebracht sind. Der Nachspanntrieb 5 befindet sich in diesem Fall mittelbar, d.h. über ein Räderwerk, im Eingriff mit dem fixen Sekundenrad und die auf dem Tourbillonkäfig angebrachte Unruh 8 steuert die Bewegungen des ersten Ankers 7 der Konstantkraftvorrichtung. Die Drehachse des ersten Ankers 7 und die Drehachse des zweiten Ankers 9 können in diesem Fall zur Erzielung einer günstigen Verteilung der entsprechenden Masse in relativ zum Zentrum des Tourbillonkäfigs symmetrischer Weise merklich auf dem Rand des Tourbillonkäfigs oder auf einer merklich parallel zum Rand des Tourbillonkäfigs verlaufenden, bogenförmigen Brücke angeordnet sein. Alternatively, a device according to the invention can be integrated into a tourbillon mechanism in that the escapement wheel 2 and the escapement wheel 6 mounted concentrically to the escapement wheel 6 on the after-tensioning drive 5 are freely rotatably mounted relative to one another in the center of the tourbillon cage. In this case, the tension drive 5 is indirectly, i.e. via a wheel train, engaged with the fixed second wheel and the balance wheel 8 mounted on the tourbillon cage controls the movements of the first anchor 7 of the constant-force device. The axis of rotation of the first armature 7 and the axis of rotation of the second armature 9 can in this case, in order to obtain a favorable distribution of the corresponding mass in a symmetrical manner relative to the center of the tourbillon cage, appreciably on the edge of the tourbillon cage or on a substantially parallel to the edge of the tourbillon cage, be arranged arcuate bridge.

[0037] Schließlich kann eine Konstantkraftvorrichtung laut der vorliegenden Erfindung, sei es durch unmittelbare Integration in eine Hemmung eines Uhrwerks einer Uhr oder durch Integration in eine Hemmung eines Uhrwerks, das einen Tourbillonmechanismus aufweist, Bestandteil einer Uhr mit Sekundensprung sein, wobei der Sekundensprung in der oben näher erläuterten Weise mittels der als Nachspannvorrichtung dienenden Konstantkraftvorrichtung, respektive mittels des Tourbillonkäfigs, verwirklicht wird. Finally, a constant force device according to the present invention can be part of a watch with a jumping seconds function, either by being directly integrated into an escapement of a watch movement or by being integrated into an escapement of a watch movement having a tourbillon mechanism is realized in the manner explained in more detail above by means of the constant force device serving as a retensioning device, or by means of the tourbillon cage.

[0038] Die Vorteile einer Konstantkraftvorrichtung laut der vorliegenden Erfindung sind angesichts der obigen Beschreibung klar. Zuallererst vermag diese Vorrichtung die Vorteile einer konzentrischen Anordnung des Nachspannrads relativ zu dem das konstante Drehmoment übertragenden Rad, in diesem Falle zum Ankerrad, besser auszuschöpfen, da sie durch die Eingliederung der Auslöse- und Sicherungselemente in das Ankerrad einen geringen Platzbedarf, insbesondere eine niedrige Bauhöhe, und eine geringe Anzahl an Bauteilen aufweist. Dies erlaubt eine einfachere und platzsparendere Bauweise sowie eine kostengünstigere Herstellung. Eine Verwendung von diamantbeschichteten Siliziumbauteilen bietet zusätzliche Vorteile, insbesondere hinsichtlich erhöhter Verschleißfestigkeit und geringerer Reibung zwischen den Bauteilen. Zudem kann der Zeitpunkt der Nachspannung der Nachspannfeder mittels entsprechender Wahl der Anzahl der Zähne der beteiligten Bauteile zu einem anderen Zeitpunkt als bei jeder Freigabe des Ankerrads gewählt werden. Dies erlaubt insbesondere die Integration in eine Uhr mit Sekundensprung, da die Vorrichtung bei entsprechender Auslegung die Möglichkeit bietet, das Räderwerk der Uhr in vollem Sekundentakt schlagen zu lassen. Die vielseitige Verwendbarkeit der Konstantkraftvorrichtung ist des weiteren durch die Möglichkeit einer unmittelbaren Integration in eine Hemmung eines Uhrwerks einer Uhr, einer Integration in modularer Bauweise in ein Basisuhrwerk einer Uhr oder einer Integration in eine Hemmung eines Uhrwerks, das einen Tourbillonmechanismus aufweist, gegeben. Im Falle der Integration der Konstantkraftvorrichtung in einen Tourbillonmechanismus kann auch die Position des Nachspannrads um das fixe Sekundenrad frei gewählt werden, es kann bei Bedarf über seinen Trieb auch mit einem zweiten fixen Sekundenrad anderen Durchmessers im Eingriff stehen. Die Anordnung der Drehachsen der beiden Anker im Zentrum des Tourbillonkäfigs oder auf dessen Rand kann in vorteilhafter Weise in gewissem Rahmen gewählt werden, um eine Beeinflussung des Trägheitsmoments des Tourbillonkäfigs durch die Anker soweit als möglich zu vermeiden und die Dynamik des Systems zu verbessern. Die Möglichkeit der Integration einer Konstantkraftvorrichtung laut der vorliegenden Erfindung in einen Tourbillonmechanismus ist allgemein von großem Interesse, insofern die sich ergänzenden Eigenschaften dieser beiden Systeme dadurch zur präzisen Regelung des Gangs des Uhrwerks in effektiver Weise kombiniert werden können und die Hemmung nicht mehr durch die Trägheit des Räderwerks beeinflußt wird. In jedem Falle wird von der Nachspannfeder der Konstantkraftvorrichtung ein als annähernd konstant annehmbares, vom Spannungszustand der Antriebsfeder des Uhrwerks unabhängiges Drehmoment an das Regulierorgan der Uhr übertragen. The advantages of a constant force device according to the present invention are clear in view of the above description. First of all, this device is better able to exploit the advantages of a concentric arrangement of the tensioning wheel relative to the wheel transmitting the constant torque, in this case the escapement wheel, since it requires little space, in particular a low overall height, due to the incorporation of the release and safety elements in the escapement wheel , and has a small number of components. This allows a simpler and more space-saving design and more cost-effective production. The use of diamond-coated silicon components offers additional advantages, especially with regard to increased wear resistance and lower friction between the components. In addition, the point in time of the retensioning of the retensioning spring can be selected at a different point in time than at each release of the escapement wheel by means of an appropriate selection of the number of teeth of the components involved. In particular, this allows integration into a watch with a jump of seconds, since the device, with an appropriate design, offers the possibility of letting the wheel train of the watch beat at full second intervals. The versatility of the constant force device is further given by the possibility of direct integration into an escapement of a clockwork of a watch, integration in a modular design into a basic clockwork of a clock or integration into an escapement of a clockwork that has a tourbillon mechanism. If the constant-force device is integrated into a tourbillon mechanism, the position of the tensioning wheel around the fixed fourth wheel can also be freely selected. The arrangement of the axes of rotation of the two anchors in the center of the tourbillon cage or on its edge can advantageously be chosen to a certain extent in order to avoid as far as possible the moment of inertia of the tourbillon cage being influenced by the anchors and to improve the dynamics of the system. The possibility of integrating a constant force device according to the present invention into a tourbillon mechanism is of great interest in general, since it allows the complementary properties of these two systems to be combined in an effective way for the precise regulation of the rate of movement of the movement, and the escapement is no longer dependent on the inertia of the Gear train is affected. In any case, the tensioning spring of the constant-force device transmits a torque that can be accepted as approximately constant and is independent of the state of tension of the drive spring of the clockwork to the regulating organ of the clock.

Liste der VerweiszeichenList of Reference Characters

[0039] 1 Ankerradwelle 2 Ankerrad 3 Haltebuchse 4 Nachspannfeder 5 Nachspanntrieb 6 Nachspannrad 7 erster Anker 7.1 Eingangsankerarm des ersten Ankers 7.2 Ausgangsankerarm des ersten Ankers 7.1.1 Haltefläche im Eingangsankerarm des ersten Ankers 7.2.1 Haltefläche im Ausgangsankerarm des ersten Ankers 8 Unruh (symbolisch dargestellt mittels zugehöriger Doppelrolle) 9 zweiter Anker 9.1 Eingangsankerarm des zweiten Ankers 9.2 Ausgangsankerarm des zweiten Ankers 9.1.1 Ruhefläche im Eingangsankerarm des zweiten Ankers 9.2.1 Ruhefläche im Ausgangsankerarm des zweiten Ankers 10 Auslöse- und Sicherungselemente 10.1 kreisbogenförmige Sicherungsfläche 10.2 Auslösezähne 11 Steuerelemente 11.1 Impulsfläche 11.2 Spitze der Impulsfläche 1 escapement wheel shaft 2 escapement wheel 3 retaining bush 4 tensioning spring 5 tensioning drive 6 tensioning wheel 7 first lever 7.1 input lever arm of the first lever 7.2 output lever arm of the first lever 7.1.1 holding surface in the input lever arm of the first lever 7.2.1 holding surface in the output lever arm of the first lever 8 balance (symbolically represented by the associated double roller) 9 second anchor 9.1 input anchor arm of the second anchor 9.2 output anchor arm of the second anchor 9.1.1 resting area in the input anchor arm of the second anchor 9.2.1 resting area in the output anchor arm of the second anchor 10 release and safety elements 10.1 circular safety surface 10.2 release teeth 11 control elements 11.1 impulse surface 11.2 Peak of the pulse area

Claims

1. Constant force device for integration into a clockwork of a watch, which has a rotatably mounted escapement wheel (2), a tensioning wheel (6) that is mounted concentrically to the escapement wheel (2) and freely rotatable relative to the escapement wheel (2), and one attached at one end to the escapement wheel ( 2) and has a retensioning spring (4) fastened to the retensioning wheel (6) at the other end, the movement of the escapement wheel (2) being controlled by two escapement arms (7.1, 7.2) of a first anchor (7) controlled by a balance (8) of the movement is blocked or released, and the movement of the tensioning wheel (6) is blocked or released by two stop arms (9.1, 9.2) of a second anchor (9), the second anchor (9) being released by means of release and safety elements (10) which cooperating with control elements (11) mounted on the second anchor (9), is controlled in such a way that said retensioning spring (4) is retensioned periodically, characterized in that said release and safety elements (10) directly on the on kerrad (2) are attached.

2. Constant force device according to claim 1, characterized in that said release and safety elements (10) are made in one piece with the escapement wheel (2).

3. Constant force device according to one of the preceding claims, characterized in that the said securing elements as circular securing surfaces (10.1) which differ from the plane of the teeth (2.1) of the escapement wheel (2) and are parallel to this plane, the tensioning wheel (6) facing plane of the escapement wheel (2), and the release elements as release teeth (10.2) arranged on the ends of the circular arc-shaped safety surfaces (10.1) in the direction of rotation of the escapement wheel (2), the tips of which have a larger radius in relation to the axis of the device than the radius of the arcuate securing surfaces (10.1).

4. Constant force device according to claim 3, characterized in that the number of teeth (2.1) of the escapement wheel (2) and said release and safety elements (10) is different.

Constant force device according to any one of the preceding claims, characterized in that said release and locking elements (10) have three release teeth (10.2) and three locking surfaces (10.1).

6. Constant force device according to one of the preceding claims, characterized in that the escapement wheel (2) has fifteen teeth (2.1).

Constant force device according to any one of the preceding claims, characterized in that said control elements (11) mounted on the second anchor (9) as impulse surfaces (11.1) inclined relative to the longitudinal axis of the stop arms (9.1, 9.2) lying on a plane of the stop arms (9.1, 9.2) of the second anchor (9) are different and parallel to this plane and at least partially overlap with the plane of the release and safety elements (10) of the escape wheel (2).

8. Constant force device according to claim 7, characterized in that said impulse surfaces (11.1) mounted on the second armature (9) have tips (11.2), the radial distance (dR) of said tips (11.2) to the outer circumference of the arcuate securing surfaces ( 10.1) on the escapement wheel (2) smaller than the engagement depth (dE) of the teeth (6.1) of the tensioning wheel (6) in corresponding resting surfaces (9.1.1) provided on the two stop arms (9.1, 9.2) of the second anchor (9), 9.2.1) for the teeth (6.1) of the tensioning wheel (6) to secure the second anchor (9) against any unwanted movement.

9. Constant force device according to one of the preceding claims, characterized in that the escapement wheel (2) on a rotatably mounted escapement wheel shaft (1) and the tensioning wheel (6) on a tensioning drive (5) which is concentric to the axis of the escapement wheel shaft (1) and relative to the Escape wheel shaft (1) is freely rotatably mounted, is fixed.

Constant force device according to any one of the preceding claims, characterized in that at least some parts, preferably all parts of the device are made of a silicon-based material selected from a group consisting of monocrystalline silicon (Si) of any orientation, polycrystalline silicon (p-Si) , amorphous silicon (a-Si), porous silicon, silicon dioxide (SiO2) and a mixture of silicon and silicon oxide.

11. Constant force device according to claim 10, characterized in that at least some of the parts made of a silicon-based material, preferably all of the parts made of a silicon-based material, have a diamond coating or a coating of silicon dioxide (SiO2) on at least part of their surface, to reduce friction between parts.

A tourbillon mechanism comprising a tourbillon cage, a balance wheel (8) and a fixed second wheel, characterized in that the mechanism comprises a constant force device according to any one of the preceding claims.

13. Tourbillon mechanism according to claim 12, characterized in that the escapement wheel (2) and the escapement wheel (6) mounted concentrically to the escapement wheel (6) on the escapement drive (5) are mounted on the edge of the tourbillon cage so as to be freely rotatable relative to one another and the escapement drive (5 ) is in direct engagement with the fixed seconds wheel, with the balance wheel (8) controlling the movements of the first anchor (7) of the constant-force device.

A tourbillon mechanism according to claim 12 or 13, characterized in that the axis of rotation of the second anchor (9) is located on the edge of the tourbillon cage or in the center of the tourbillon cage.

15. Tourbillon mechanism according to claim 12, characterized in that the escapement wheel (2) and the escapement wheel (6) mounted concentrically to the escapement wheel (6) on the escapement drive (5) are mounted in the center of the tourbillon cage so that they can rotate freely relative to one another and the escapement drive (5) is indirectly engaged with the fixed second wheel, the balance wheel (8) controlling the movements of the first anchor (7) of the constant force device and the axis of rotation of the second anchor (9) being arranged on the edge of the tourbillon cage.

16. Timepiece, characterized in that it comprises a constant force device according to any one of claims 1 to 11 or a tourbillon mechanism according to any one of claims 12 to 15.

17. Watch according to claim 16, characterized in that it is a watch with a jump in seconds, the jump in seconds being realized by means of the constant-force device serving as a re-tensioning device.