DE102005058321B4

DE102005058321B4 - Uhr

Info

Publication number: DE102005058321B4
Application number: DE102005058321A
Authority: DE
Inventors: Johnny Frédéric Girardin; Stephen Edward Methuen Forsey
Original assignee: Lange Uhren GmbH
Current assignee: Lange Uhren GmbH
Priority date: 2005-12-07
Filing date: 2005-12-07
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2025-12-08
Also published as: EP1795976A3; DE102005058321A1; HK1100188A1; EP1795976B1; US20070147179A1; US7293912B2; DE502006003531D1; EP1795976A2

Abstract

Uhr, insbesondere Armbanduhr mit einer Konstantkraftvorrichtung zur Beaufschlagung eines Schwingsystems, mit einer Schalteinheit der Konstantkraftvorrichtung zum periodisch gesteuerten Spannen des Sekundärfederspeichers eines Spannmoduls der Konstantkraftvorrichtung durch ein einen Primärfederspeicher bildendes Federhaus, wobei die periodische Steuerung der Schalteinheit mittels einer Nockenscheibe erfolgt, die permanent drehbar antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Sekundärfederspeicher eine Sekundenwelle (18) drehbar antreibbar ist, die die Nockenscheibe (16) und ein das Schwingsystem (29) antreibendes Sekundenrad (24) trägt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Uhr, insbesondere Armbanduhr mit einer Konstantkraftvorrichtung zur Beaufschlagung eines Schwingsystems, mit einer Schalteinheit der Konstantkraftvorrichtung zum periodisch gesteuerten Spannen des Sekundärfederspeichers eines Spannmoduls der Konstantkraftvorrichtung durch ein einen Primärfederspeicher bildendes Federhaus, wobei die periodische Steuerung der Schalteinheit mittels einer Nockenscheibe erfolgt, die permanent drehbar antreibbar ist.
Durch derartige Konstantkraftvorrichtungen erfolgt keine direkte Beaufschlagung des Schwingsystems durch den Primärfederspeicher sondern ein periodisches Spannen des Sekundärfederspeichers, der dann das Schwingsystem beaufschlagt.
Damit ist das das Schwingsystem beaufschlagende Kraftniveau weitesgehend konstant, was zu einer hohen Ganggenauigkeit der Uhr führt.
Bei einer bekannten Uhr mit einer Konstantkraftvorrichtung besteht das Problem eines großen Kraftverlustes auf dem Übertragungsweg von dem Primärfederspeicher zum Sekundärfederspeicher, der auch die Nocken scheibe antreibt, so daß das an der Nockenscheibe wirkende Drehmoment relativ gering ist.
Um ein ausreichendes Drehmoment zu erhalten, muß daher die Ausgangskraft des Primärfederspeichers hoch ausgelegt sein.

Uhren der eingangs genannten Art sind aus der EP 1 445 669 A1 , der EP 1 319 997 A1 und der CH 120028 bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Uhr der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der mit geringem Aufwand ein hohes Drehmoment an der Nockenscheibe wirksam ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von dem Sekundärfederspeicher eine Sekundenwelle drehbar antreibbar ist, die die Nockenscheibe und ein das Schwingsystem antreibendes Sekundenrad trägt.

Durch diese Ausbildung erfolgt ein weitgehend direkter Krafttransfer von dem Primärfederspeicher auf den Sekundärfederspeicher, so daß an der Nockenscheibe ein hohes Drehmoment wirksam ist. Dieses sorgt für ein zuverlässiges Schalten der Schalteinheit.

Die Schalteinheit weist vorzugsweise ein von dem Federhaus insbesondere über ein Kleinbodenrad um eine Stoppradachse drehbar antreibbares Stopprad auf, das einen oder mehrere radiale Zähne besitzt, in die eine Palette einer um eine zur Stoppradachse parallele Schwingachse schwenkbaren Schwinge eine Drehbewegung des Stopprades sperrend radial eingreifbar ist, mit einer Klaue der Schwinge, die die ein oder mehrere radial hervorstehende Nocken aufweisende Nockenscheibe umgreift und durch die Drehbewegung der Nockenscheibe periodisch schwenkbar ist, wodurch die Palette außer Eingriff von dem radialen Zahn bringbar ist.

Ein weitgehend direkter Krafttransfer von dem Federhaus zum Sekundärfederspeicher wird auf einfache und bauraumsparende Weise erreicht, wenn von dem Federhaus insbesondere über ein Kleinbodenrad ein zur Sekundenwelle koaxiales Zwischenrohr drehbar antreibbar ist, das ein Antriebsrad zum drehbaren Antrieb des Stopprades und eine mit dem Sekundärfederspeicher verbundene Halteplatte aufweist.

Treibt das Antriebsrad über ein Übersetzungsgetriebe das Stopprad drehbar an, so führt dies zu einer relativ geringen Kraftbeaufschlagung der Palette der Schwinge durch den Zahn des Stopprades, so daß sich bei der Relativbewegung zwischen Zahn und Palette nur geringe Reibkräfte ergeben, die bei der Schwenkbewegung der Schwinge durch die Nockenscheibe zu überwinden sind.

Zur Bauraumreduzierung kann das Zwischenrohr die Sekundenwelle koaxial umschließen.

Ebenfalls zu einem kompakten Aufbau führt es, wenn der Sekundärfederspeicher eine Spiralfeder ist, die koaxial die Sekundenwelle umschließt und mit ihrem radial inneren Ende an der Sekundenwelle sowie mit ihrem radial äußeren Ende an der Halteplatte befestigt ist.

Dazu kann die Halteplatte ein Spiralklötzchen tragen, an dem das radial äußere Ende der Spiralfeder befestigt ist.

Von dem Sekundenrad kann ein Ankerrad des Schwingsystems drehbar antreibbar sein.

Die Sekundenwelle trägt einen Sekundenzeiger.

Vorzugsweise ist die Schwinge mit ihrem einen Endbereich um die Schwingachse schwenkbar gelagert, weist an ihrem anderen Endbereich die Klaue auf und umschließt mit ihrem mittleren Bereich das Stopprad mit Abstand radial, wobei an dem mittleren Bereich eine oder mehrere radial zum Stopprad ragende Paletten angeordnet sind, die durch Schwenken der Schwinge radial in die Umlaufbahn des Zahns oder der Zähne des Stopprades bewegbar sind.

Zu einer Reduzierung des Kraftverlustes zur Betätigung der Schalteinheit kann die Klaue an ihren von den Nocken der Nockenscheibe beaufschlagten Flächen einen reibungsreduzierenden Belag besitzen.

Zu einem flachen Aufbau führt es, wenn Schwinge, Stopprad und Nockenscheibe sich in einer Ebene erstreckend angeordnet sind.

Dabei schneidet vorzugsweise die Stoppradachse eine Gerade zwischen der Sekundenwellenachse und der Schwingachse.

Ein großer Schwenkweg der Paletten wird erreicht, wenn der Abstand zwischen der Stoppradachse und der Schwingachse größer ist als der Abstand zwischen der Stoppradachse und der Sekundenwellenachse.

Zur Dämpfung der Drehbewegung der Stoppradachse und damit zu einer Vermeidung eines harten Anschlagen des Zahns an der Palette führt es, wenn das das Stopprad mit einer die Drehbewegung des Stopprades dämpfenden Bremsvorrichtung verbunden ist.

Dazu kann in einfacher verschleißfreier Weise von dem zum Stopprad führenden Antriebsstrang eine Luftwirbelbremse antreibbar sein, die eine drehbar antreibbare Bremsenachse besitzen kann, die radial gerichtete Bremsflügel aufweist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
1 eine perspektivische Vorderansicht des eine Konstantkraftvorrichtung aufweisenden Bereichs einer Uhr
2 eine perspektivische Rückansicht des Bereichs nach 1
3 einen Querschnitt des Bereichs nach 1.
Von einem nicht dargestellten Federhaus wird eine Kleinbodenradwelle 1 mit einer Drehspannung beaufschlagt.
Das auf der Kleinbodenradwelle 1 fest angeordnete Kleinbodenrad 2 steht mit einem Übertragungsrad 3 in Eingriff, das auf einem 10-Sekundenrohr 4 fest angeordnet ist.
Von einem ebenfalls auf dem 10-Sekundenrohr 4 fest angeordneten 10-Sekundenrad 5 wird eine Drehbewegung des 10-Sekundenrohres 4 auf einen Stoppradtrieb 6 übertragen, der fest auf einer Stoppradwelle 7 sitzt, wobei auf der Stopradwelle 7 weiterhin ein Stopprad 8 einer Schalteinheit 9 fest angeordnet ist.
An seiner radial umlaufenden Mantelfläche besitzt das Stopprad 8 einen radial hervorstehenden Zahn 10.
In derselben Ebene wie das Stopprad 8 befindet sich eine Schwinge 11, die um eine zur Drehachse der Stoppradwelle 7 parallele Schwingachse 12 schwenkbar ist.
Die Schwinge 11 ist das Stopprad 8 mit radialem Abstand umgreifend ausgebildet und besitzt sich etwa diametral gegenüberliegend zwei Paletten 13, die radial zum Stopprad 8 hin ragen.
Der Abstand der beiden Paletten 13 zueinander ist derart, daß eine der Paletten 13 in die Umlaufbahn des Zahns 10 radial hineinragt und bei Anlage des Zahns 10 an dieser Palette 13 eine Drehbewegung des Stopprades 8 blockiert, während sich die andere der Paletten 13 außerhalb der Umlaufbahn des Zahns 10 befindet.
Auf der der Schwingachse 12 gegenüberliegenden Seite des Stopprades 8 besitzt die Schwinge 11 eine gabelförmige Klaue 14. Diese Klaue 14 umgreift mit ihren Klauenarmen 15 eine Nockenscheibe 16 mit drei radial hervorstehenden Nocken 17.
Die Nockenscheibe 16 ist auf dem einen Ende einer Sekundenwelle 18 fest angeordnet, die sich koaxial durch das 10-Sekundenrohr 4 erstreckt und an ihrem anderen freien Ende einen Sekundenzeiger 19 trägt.
An dem nockenscheibenseitigen Ende des 10-Sekundenrohres 4 ist auf diesem eine Halteplatte 20 eines Spannmoduls 27 befestigt, die an ihrem radial äußeren Bereich ein axial hervorstehendes Spiralklötzchen 21 trägt, das axial zur Seite der Nockenscheibe 16 hervorsteht.
An dem axial freien Ende des Spiralklötzchens 21 ist das äußere Ende einer die Sekundenwelle 18 mit Abstand umschließenden Spiralfeder 22 befestigt, während das innere Ende der Spiralfeder 22 über ein Halteteil 23 an dem Sekundenzeiger 19 befestigt ist.
Axial zwischen dem Halteteil 23 und der Halteplatte 20 trägt die Sekundenwelle 18 ein Sekundenrad 24, durch das die Drehbewegung der Se kundenwelle 18 auf ein auf einer Ankerwelle 25 angeordnetes Ankerritzel 26 übertragen wird.
Auf der Ankerwelle 25 sitzt weiterhin ein Ankerrad 28 eines Schwingsystems 29, das als Schweizer Ankerhemmung mit Anker 30 und Unruhreif 32 sowie Unruhspiralfeder 33 aufweisender Unruh 31 ausgebildet ist.
Auf der Stoppradwelle 7 ist weiterhin ein Bremszwischenrad 34 angeordnet, das in ein Ritzel 35 einer Luftwirbelbremse 37 eingreift, welches auf einer Bremsenachse 36 sitzt.
Weiterhin sind auf der Bremsenachse 36 radial gerichtete Bremsflügel 38 angeordnet.
Die Funktion der Vorrichtung ist folgende:
Von dem nicht dargestellten Federhaus wird das 10-Sekundenrohr 4 über das Kleinbodenrad 2 mit einer Drehspannung beaufschlagt.
Normalerweise hintergreift eine der Paletten 13 den Zahn 10 des Stopprades 8 und blockiert so dieses.
Die gespannte Spiralfeder 22 treibt über die Sekundenwelle 18 das Schwingsystem 29 an und dreht die Nockenscheibe 16 mit einer Umdrehung pro Minute.
Die Nocken 17 der Nockenscheibe 16 sind dabei in Anlage an den Klauenarmen 15 der Klaue 14 der Schwinge 11 und lenken diese in eine Schwenkrichtung aus, in der die eine Palette 13 immer mehr in Außereingriffsrichtung von dem Zahn 10 bewegt wird, bis der Zahn 10 von der Palette völlig frei gegeben wird. Dies führt dazu, daß sich das 10-Sekundenrohr 4 um einen Drehwinkel von 60° dreht und dabei über die Halteplatte 20 das Spiralklötzchen 21 verschwenkt, so daß die Spiralfeder 22 nachgespannt wird.
Gleichzeitig wird durch die Drehung des 10-Sekundenrohres 4 über das 10-Sekundenrad 5 das nun von der einen Palette 13 freigegebene Stopprad 8 gedreht, bis der Zahn 10 nach 180° Drehung zur Anlage an der anderen Palette 13 gelangt, die durch das Verschwenken der Schwinge 11 in die Umlaufbahn des Zahns 10 gelangt ist. Nun befindet sich die Vorrichtung wieder in Normalstellung.
Nach zehn Sekunden ist die Schwinge 11 durch die Nocken 17 der Nockenscheibe 16 in ihre entgegengesetzte Endposition geschwenkt und gibt mit der Palette 13 wieder den Zahn 10 frei, so daß wieder eine Nachspannung der Spiralfeder 22 wie oben beschrieben erfolgt.

1: Kleinbodenradwelle
2: Kleinbodenrad
3: Übertragungsrad
4: 10-Sekundenrohr
5: 10-Sekundenrad
6: Stoppradtrieb
7: Stoppradwelle
8: Stopprad
9: Schalteinheit
10: Zahn
11: Schwinge
12: Schwingachse
13: Paletten
14: Klaue
15: Klauenarme
16: Nockenscheibe
17: Nocken
18: Sekundenwelle
19: Sekundenzeiger
20: Halteplatte
21: Spiralklötzchen
22: Spiralfeder
23: Halteteil
24: Sekundenrad
25: Ankerwelle
26: Ankerritzel
27: Spannmodul
28: Ankerrad
29: Schwingsystem
30: Anker
31: Unruh
32: Unruhreif
33: Unruhspiralfeder
34: Bremszwischenrad
35: Ritzel
36: Bremsachse
37: Luftwirbelbremse
38: Bremsflügel

Claims

Uhr, insbesondere Armbanduhr mit einer Konstantkraftvorrichtung zur Beaufschlagung eines Schwingsystems, mit einer Schalteinheit der Konstantkraftvorrichtung zum periodisch gesteuerten Spannen des Sekundärfederspeichers eines Spannmoduls der Konstantkraftvorrichtung durch ein einen Primärfederspeicher bildendes Federhaus, wobei die periodische Steuerung der Schalteinheit mittels einer Nockenscheibe erfolgt, die permanent drehbar antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Sekundärfederspeicher eine Sekundenwelle (18) drehbar antreibbar ist, die die Nockenscheibe (16) und ein das Schwingsystem (29) antreibendes Sekundenrad (24) trägt.
Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinheit (9) ein von dem Federhaus insbesondere über ein Kleinbodenrad (2) um eine Stoppradachse drehbar antreibbares Stopprad (8) aufweist, das einen oder mehrere radiale Zähne (10) besitzt, in die eine Palette (13) einer um eine zur Stoppradachse parallele Schwingachse (12) schwenkbaren Schwinge (11) eine Drehbewegung des Stopprades (8) sperrend radial eingreifbar ist, mit einer Klaue (14) der Schwinge (11), die die ein oder mehrere radial hervorstehende Nocken (17) aufweisende Nockenscheibe (16) umgreift und durch die Drehbewegung der Nockenscheibe (16) periodisch schwenkbar ist, wodurch die Palette (13) außer Eingriff von dem radialen Zahn (10) bringbar ist.
Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Federhaus insbesondere über ein Kleinbodenrad (2) ein zur Sekundenwelle (18) koaxiales Zwischenrohr (4) drehbar antreibbar ist, das ein Antriebsrad zum drehbaren Antrieb des Stopprades (8) und eine mit dem Sekundärfederspeicher verbundene Halteplatte (20) aufweist.
Uhr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad über ein Übersetzungsgetriebe das Stopprad (8) drehbar antreibt.
Uhr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenrohr (4) die Sekundenwelle (18) koaxial umschließt.
Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärfederspeicher eine Spiralfeder (22) ist, die koaxial die Sekundenwelle (18) umschließt und mit ihrem radial in neren Ende an der Sekundenwelle (18) sowie mit ihrem radial äußeren Ende an der Halteplatte (20) befestigt ist.
Uhr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatte (20) ein Spiralklötzchen (21) trägt, an dem das radial äußere Ende der Spiralfeder (22) befestigt ist.
Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Sekundenrad (24) ein Ankerrad (28) des Schwingsystems (29) drehbar antreibbar ist.
Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundenwelle (18) einen Sekundenzeiger (19) trägt.
Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinge (11) an ihrem einen Endbereich um die Schwingachse (12) schwenkbar gelagert ist, an ihrem anderen Endbereich die Klaue (14) aufweist und mit ihrem mittleren Bereich das Stopprad (8) mit Abstand radial umschließt, wobei an dem mittleren Bereich eine oder mehrere radial zum Stopprad (8) ragende Paletten (13) angeordnet sind, die durch Schwenken der Schwinge (11) radial in die Umlaufbahn des Zahns (10) oder der Zähne des Stopprades (8) bewegbar sind.
Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klaue (14) an ihren von den Nocken (17) der Nockenscheibe (16) beaufschlagten Flächen einen reibungsreduzierenden Belag besitzt.
Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Schwinge (11), Stopprad (8) und Nockenscheibe (16) sich in einer Ebene erstreckend angeordnet sind.
Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoppradachse eine Gerade zwischen der Sekundenwellenachse und der Schwingachse (12) schneidet.
Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Stoppradachse und der Schwingachse (12) größer ist als der Abstand zwischen der Stoppradachse und der Sekundenwellenachse.
Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stopprad (8) mit einer die Drehbewegung des Stopprades (8) dämpfenden Bremsvorrichtung verbunden ist.
Uhr nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß von dem zum Stopprad (8) führenden Antriebsstrang eine Luftwirbelbremse (37) antreibbar ist.
Uhr nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftwirbelbremse (37) eine drehbar antreibbare Bremsenachse (36) besitzt, die radial gerichtete Bremsflügel (38) aufweist.