DE10062933B4

DE10062933B4 - Ankerhemmung für eine Uhr

Info

Publication number: DE10062933B4
Application number: DE2000162933
Authority: DE
Inventors: Lothar Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-12-16
Filing date: 2000-12-16
Publication date: 2004-12-23
Anticipated expiration: 2020-12-17
Also published as: DE10062933A1

Abstract

Ankerhemmung für eine Uhr mit einem Ankerrad, das durch eine Triebfeder in eine Drehrichtung drehbar beaufschlagbar ist und eine Mehrzahl Ankerradzähne aufweist, mit einem Anker, der als um eine Schwenkachse schwenkbarer zweiarmiger Hebel ausgebildet ist, mit seinem einen Ende mit einer Unruh zusammenwirkt und an seinem anderen Ende zwei in Umfangsrichtung des Ankerrads im Abstand zueinander angeordnete Ankerklauen aufweist, von denen je nach Schwenkstellung des Ankers jeweils eine mit einer an der Ankerklaue angeordneten Palette zwischen die Ankerradzähne des Ankerrads ragt und mit einer Ruhefläche der Palette, an der ein Ankerradzahn in Anlage ist, die Drehbewegung des Ankerrads stoppt, sowie bei Verschwenken des Ankers der Ankerradzahn entlang der Ruhefläche und ggf. einer stirnseitigen Hebefläche der Palette gleitend sich aus der Zahnlücke zwischen zwei Ankerradzähnen herausbewegt, wobei Ankerradzähne und Paletten aus einer Werkstoffpaarung hohen Härteunterschieds bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil geringer Härte das Ankerrad (1) mit den Ankerradzähnen (3) ist,...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ankerhemmung für eine Uhr mit einem Ankerrad, das durch eine Triebfeder in eine Drehrichtung drehbar beaufschlagbar ist und eine Mehrzahl Ankerradzähne aufweist, mit einem Anker, der als um eine Schwenkachse schwenkbarer zweiarmiger Hebel ausgebildet ist, mit seinem einen Ende mit einer Unruh zusammenwirkt und an seinem anderen Ende zwei in Umfangsrichtung des Ankerrads im Abstand zueinander angeordnete Ankerklauen aufweist, von denen je nach Schwenkstellung des Ankers jeweils eine mit einer an der Ankerklaue angeordneten Palette zwischen die Ankerradzähne des Ankerrads ragt und mit einer Ruhefläche der Palette, an der ein Ankerradzahn in Anlage ist, die Drehbewegung des Ankerrads stoppt, sowie bei Verschwenken des Ankers der Ankerradzahn entlang der Ruhefläche und ggf. einer stirnseitigen Hebefläche der Palette gleitend sich aus der Zahnlücke zwischen zwei Ankerradzähnen herausbewegt, wobei Ankerradzähne und Paletten aus einer Werkstoffpaarung hohen Härteunterschieds bestehen.
Bei derartigen Ankerhemmungen besteht das Problem, daß die Reibung zwischen den Paletten und den Ankerradzähnen bei deren aneinander gleiten zu einem Energieverlust führt und die Effektivität der Hemmung re duziert. Um dies zu vermeiden ist es bekannt die aneinander gleitenden Flächen von Ankerradzähnen und Paletten zu schmieren und dadurch die Reibung zwischen diesen Teilen zu reduzieren.
Dies kann mittels eines Schmieröles erfolgen. Da die dazu bekannten Schmierölsorten mit der Zeit verharzen, kommt es auf Dauer zu einer Erhöhung der Energieverluste. Außerdem versauern die bekannten Schmierölsorten mit der Zeit zu einem Elektrolyt und können an den beaufschlagten Bauteilen zu einer elektrochemischen Reaktion und Materialabbau führen, was ebenfalls eine Reibungserhöhung zwischen Ankerradzähnen und Paletten bewirkt.
Eine andere bekannte Möglichkeit der Schmierung besteht darin, daß die Ruhe- und Hebeflächen der Paletten mit einem festen Schmierfilm beschichtet werden oder die Paletten aus einem Keramikwerkstoff mit einer festen Schmierphase an seiner Oberfläche bestehen.

Aus P. Beguin „Betrachtungen über heutige Ohrenöle", Schweizer Uhren und SCHMUCK Journal, Internationale Ausgabe, 6 (1974), Seiten 668–671, ist für ungeschmierte Flächen ein Reibungskoeffizient von 0,11 bis 0,15 bekannt, wenn die eine Fläche ein Metallteil und die andere Fläche ein Rubinteil ist. Um ein Festreiben zu verhindern und Verschleiß zu ver ringern, wird ein Dazwischentreten eines Schmiermittels zwischen die aneinander reibenden Flächen empfohlen.

Aus L. Defessez „Neue Lösungen des Schmierproblems der Uhren", Schweizer Uhren und Schmuck Journal, Internationale Ausgabe, 5 (1966), Seiten 680–682, ist es bekannt, daß in der Vergangenheit bereits viele Versuche unternommen wurden auf eine Schmierung zwischen zwei aneinander reibenden Ohrenteilen verzichten zu können, was zu der Verwendung von Azetat-Kunststoff geführt hat, der selbstschmierend ist.

Weiterhin ist aus H. Maquis „Interview mit Herrn Georg Daniels", Schweizer Uhren und Schmuck Journal, Internationale Ausgabe, 4 (1982), Seiten 461–530, die Suche nach einem neuen Typ Hemmung bekannt, die kein Öl erfordert und deren Gang aus diesem Grunde durch Verschlechterung des Öls nicht beeinträchtigt wird.

Aus der R.Reutebuch „Der Uhrmacher", Verlag Neue Uhrmacher-Zeitung Ulm 1951, S. 176 ist es bekannt als Lagersteine für Uhren Rubin, Saphir und äußerst selten Diamant anzuwenden, wobei das Steinlager Öl bekommen muß.

Weiterhin ist aus R.Gilmore und R. Hauert, Comparative study of the tribological moisture sensitivty of Si-free and Si-containing diamond-like carbon films" in: Surface and Coatings Technology, Volume 133–134, Nov. 2000, Seiten 437–442 bekannt diamantartige Kohlenstoffbeschichtungen auf aneinander reibenden Komponenten wie einem Ankerrad einer Hemmung aufzubringen, wobei auf einer ölbasierten Schmierung verzichtet werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Ankerhemmung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf eine einfache Art eine hohe Effektivität der Energieübertragung dauerhaft sicher stellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer gattungsgemäßen Ankerhemmung dadurch gelöst, daß das Bauteil geringer Härte das Ankerrad mit den Ankerradzähnen ist, wobei das Bauteil hoher Härte die Paletten des Ankers sind und aus Diamant, insbesondere Rohdiamant bestehen, sowie Ankerradzähne und/oder Paletten ungeschmiert sind.

Der hohe Härtegradunterschied der Werkstoffe der aneinander gleitenden Bauteile der Ankerhemmung führt zu einem derart niedrigen Reibungskoeffizienten, daß keine störenden Reibverluste und Verschleiß der Bauteile auftreten.

Das Ungeschmiertlassen der Gleitfächen verändert nicht deren Oberflächenstruktur durch Verharzen oder Materialabbau, so daß die Gleitbedingungen dauerhaft gleich bleiben.

Darüber hinaus ist der Herstellungsaufwand der Ankerhemmung niedrig.

Ein besonders niedriger Reibungskoeffizient wird erreicht, wenn die Ankerradzähne einen Härtegrad gleich/kleiner 1000 Vickers aufweisen.

Besteht das Bauteil aus Kohlenstoffstahl, so kann dieses Bauteil leicht hergestellt werden.

Zur weiteren Reduzierung der Reibung können die Ruheflächen und/oder die Hebeflächen der Paletten geschliffen oder sogar poliert sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Draufsicht einer Ankerhemmung.
Die in der Zeichnung dargestellte Ankerhemmung besteht aus einem Ankerrad 1 und einem Anker 2.
Das von einer nicht dargestellten Triebfeder im Uhrzeigersinn drehbar beaufschlagte Ankerrad 1 besteht aus einem Kohlenstoffstahl und ist als Zahnrad mit einer Vielzahl radial gerichteter Ankerradzähnen 3 ausgebildet.
Der Anker 2 ist ein zweiarmiger Hebel, der um eine Schwenkachse 4 schwenkbar ist. An seinem dem Ankerrad 1 zugewandten Ende besitzt der Anker 2 zwei in Umfangsrichtung des Ankerrads 1 im Abstand zueinander angeordnete Ankerklauen 5, in denen jeweils ein etwa radial zum Anker rad 1 gerichteter Aufnahmeschlitz 6 ausgebildet ist. In die Aufnahmeschlitze 6 sind jeweils Paletten 7 eingesetzt, die aus Rohdiamant bestehen und mit ihren zum Ankerrad 1 gerichteten Enden aus den Aufnahmeschlitzen 6 herausragen.
In Umfangsrichtung des Ankerrads beträgt der Abstand der Paletten 7 voneinander etwa ein Mehrfaches plus einem Halben eines Zahnabstandes der Ankerradzähne 3.
durch die Schwenkbarkeit des Ankers 2 ragt abwechselnd immer eine der Paletten in eine Zahnlücke zwischen zwei Ankerradzähnen 3 während die andere Palette 7 sich außerhalb der Zahnlücken befindet.
Durch die Beaufschlagung des Ankerrads 1 von der Triebfeder wird das Ankerrad 1 so weit im Uhrzeigersinn gedreht, bis es mit einer linken Zahnflanke eines Ankerradzahns 3 an einer polierten Ruhefläche 8 einer Palette 7 in Anlage ist und das Ankerrad so an einem Weiterdrehen gehindert wird.
Das den Ankerklauen 5 entgegengesetzte Ende des Ankers 2 ist etwa als Gabel 9 ausgebildet, die zwischen sich einen Impulsstift 10 aufnimmt, der mit seinem aus der Gabel 9 ragenden freien Ende an einer Ausnehmung 11 an einer schwenkbar gelagerten Unruhscheibe 12 einer Unruh den Anker 1 verschwenkend zusammenwirkt.
Beim Verschwenken des Ankers 1 gleitet der an der einen Palette 7 anliegende Ankerradzahn 3 zunächst an der polierten Ruhefläche 8 der Palette 7 und dann an der sich an deren Stirnfläche geneigt ausgebildeten, ebenfalls polierten Hebefläche 13 entlang. Dabei wird das Ankerrad 1 zur Drehung freigegeben. Dies aber nur für einen halben Ankerradzahnabstand, da nun die andere Palette 7 in eine Zahnlücke eingeschwenkt ist und ein Ankerradzahn 3 an deren polierten Oberfläche zur Anlage kommt.
Dieser Vorgang setzt sich alternierend fort.
Da die Werkstoffe der Ankerradzähne 3 und der Palette 7 einen sehr hohen Härteunterschied besitzen und die Ruhe- sowie Hebeflächen 8 und 13 der Paletten 7 poliert sind, sind die Reibungsverluste beim Aneinandergleiten dieser Bauteile und somit der gesamte Energieverlust sehr gering.

Claims

Ankerhemmung für eine Uhr mit einem Ankerrad, das durch eine Triebfeder in eine Drehrichtung drehbar beaufschlagbar ist und eine Mehrzahl Ankerradzähne aufweist, mit einem Anker, der als um eine Schwenkachse schwenkbarer zweiarmiger Hebel ausgebildet ist, mit seinem einen Ende mit einer Unruh zusammenwirkt und an seinem anderen Ende zwei in Umfangsrichtung des Ankerrads im Abstand zueinander angeordnete Ankerklauen aufweist, von denen je nach Schwenkstellung des Ankers jeweils eine mit einer an der Ankerklaue angeordneten Palette zwischen die Ankerradzähne des Ankerrads ragt und mit einer Ruhefläche der Palette, an der ein Ankerradzahn in Anlage ist, die Drehbewegung des Ankerrads stoppt, sowie bei Verschwenken des Ankers der Ankerradzahn entlang der Ruhefläche und ggf. einer stirnseitigen Hebefläche der Palette gleitend sich aus der Zahnlücke zwischen zwei Ankerradzähnen herausbewegt, wobei Ankerradzähne und Paletten aus einer Werkstoffpaarung hohen Härteunterschieds bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil geringer Härte das Ankerrad (1) mit den Ankerradzähnen (3) ist, wobei das Bauteil hoher Härte die Paletten (7) des Ankers sind und aus Dia mant, insbesondere Rohdiamant bestehen, sowie Ankerradzähne (3) und/oder Paletten (7) ungeschmiert sind.
Ankerhemmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerradzähne (3) einen Härtegrad gleich/kleiner 1000 Vickers aufweisen.
Ankerhemmung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil geringer Härte aus Kohlenstoffstahl besteht.
Ankerhemmung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruheflächen (8) und/oder die Hebeflächen (13) der Paletten (7) geschliffen sind.
Ankerhemmung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruheflächen (8) und/oder die Hebeflächen (13) der Paletten (7) poliert sind.