DE102006008700B3

DE102006008700B3 - Einstellvorrichtung mit einem Planetengetriebe für die Justierung der Zeigerstellung bei mechanischen Uhren

Info

Publication number: DE102006008700B3
Application number: DE200610008700
Authority: DE
Inventors: Heinz-Dieter Heitzer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-02-24
Filing date: 2006-02-24
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2026-02-25

Abstract

Eine Einstellvorrichtung mit einem Planetengetriebe für die sekundengenaue Justierung der Zeigerstellung bei mechanischen Uhren, insbesondere Armbanduhren, mit einem Hemmungsmechanismus (20) und einem damit gekoppelten Zeigerwerk, das wenigstens eine Sekundenanzeige (4) umfasst, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe zwei Sonnenräder (42, 50), zwei Planetenräder (44, 48) und einen Planetenhalter (10) aufweist, wobei der Planetenradhalter (10) drehbar gelagert und als manuell betätigbares Getriebeglied ausgeführt ist, wobei das erste Sonnenrad (42) über einen Getriebezug mit dem Hemmungsmechanismus gekoppelt ist und das zweite Sonnenrad (50) über einen Getriebezug mit dem Zeigerwerk gekoppelt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einstellvorrichtung mit einem Planetengetriebe für die sekundengenaue Justierung der Zeigerstellung bei mechanischen Uhren, insbesondere Armbanduhren, mit einem Hemmungsmechanismus und einem damit gekoppelten Zeigerwerk, das wenigstens eine Sekundenanzeige umfaßt, wobei das Planetengetriebe zwei Sonnenräder, zwei Planetenräder und einen Planetenradhalter aufweist, wobei der Planetenradhalter drehbar gelagert und als manuell betätigbares Getriebeglied ausgeführt ist, wobei das erste Sonnenrad über einen Getriebezug mit dem Hemmungsmechanismus gekoppelt ist und das zweite Sonnenrad über einen Getriebezug mit dem Zeigerwerk gekoppelt ist. Ein solcher Einstellmechanismus ist aus der US 2 496 690 bekannt.

Hochwertige Armbanduhren werden heute vielfach als uhrmacherische Kunstwerke gehandelt und daher überwiegend mit mechanischen Uhrwerken ausgerüstet. Trotz vieler konstruktiver Maßnahmen zur Minimierung der Gangabweichung ist die Ganggenauigkeit eines mechanischen Uhrwerks aufgrund von unvermeidlichen Fertigungstoleranzen in den mechanischen Bauteilen, Reibung in den Lagerstellen der Wellen und in den Zahneingriffen der Triebe und Räder und Einflüssen der Umgebungstemperatur auf die Viskosität der Schmierstoffe begrenzt. Sehr hochwertige mechanische Armbanduhren erhalten ein sogenanntes Chronometerzertifikat. Das Chronometerzertifikat besagt im Wesentlichen, dass die Uhr unter normalen Umgebungsbedingungen im Mittel pro Tag weniger als 4 Sekunden nachgeht und weniger als 6 Sekunden vorgeht. Die typische Ganggenauigkeit einer sehr hochwertigen mechanischen Armbanduhr ist damit deutlich geringer als die einer handelsüblichen Uhr mit batteriegespeistem Quarzwerk. Legt man eine Abweichung von einer halben Minute zwischen der auf der Uhr angezeigten Zeit und der tatsächlichen Zeit als Akzeptanzschwelle des Benutzers fest, so wird der Benutzer einer sehr hochwertigen mechanischen Armbanduhr also im Normalfall alle 5 bis 8 Tage die Zeigerstellung der Uhr korrigieren müssen.

Fast alle mechanischen Armbanduhren verfügen über eine manuell zu betätigende Aufzugskrone am Uhrengehäuse, mit der auch die Zeigerstellung justiert werden kann, indem die Krone in axialer Richtung auf eine Rastung herausgezogen wird, auf der sie mit dem Zeigerwerk der Uhr gekoppelt ist. Allerdings kann auf diese Weise nur der aus Minutenzeiger und Stundenzeiger bestehende Teil des Zeigerwerks auf die aktuelle Uhrzeit eingestellt werden. Je nach Ausführung des Uhrwerks läuft der Sekundenzeiger dabei entweder einfach weiter, oder das Uhrwerk wird beim Herausziehen der Krone auf die Rastung für die Zeigereinstellung mit Hilfe einer speziellen Vorrichtung, dem sogenannten Sekundenstop, angehalten. Der Sekundenstop ermöglicht es dem Benutzer der Uhr somit, das Uhrwerk durch Zurückdrücken der Aufzugskrone in die Ausgangsstellung sekundengenau wieder in Gang zu setzen.

Um mit Hilfe des Sekundenstops die Zeigerstellung einer mechanischen Armbanduhr einschließlich dem Sekundenzeiger sekundengenau auf die aktuelle Zeit einzustellen, ist es erforderlich, den aus Minutenzeiger und Stundenzeiger bestehenden Teil des Zeigerwerks nach Ziehen der Aufzugskrone zunächst unter Berücksichtigung der aktuellen Position des Sekundenzeigers auf einen Startzeitpunkt in der nahen Zukunft einzustellen. Anschließend muss man abwarten, bis die aktuelle Zeit genau diesem Startzeitpunkt entspricht und genau in diesem Moment die Aufzugskrone wieder in ihre Ausgangsposition zurückdrücken.

Üblicherweise wirkt die Einstellvorrichtung für die Zeigerstellung einer mechanischen Armbanduhr also nur auf den Teil des Zeigerwerks, der den Antrieb des Minutenzeigers und des Stundenzeigers umfasst. Dieser Teil des Zeigerwerks ist in der Regel nicht formschlüssig, sondern durch eine reibschlüssige Verbindung an den Getriebezug gekoppelt, der das Zeigerwerk mit dem Hemmungsmechanismus des Uhrwerks verbindet. Beim Einstellen der Uhrzeit wird diese reibschlüssige Verbindung durch ein vom Benutzer der Uhr manuell dem Antrieb des Minutenzeigers aufgeprägtes Drehmoment überwunden. Da die Übersetzung zwischen dem Hemmungsrad und dem Antrieb des Minutenzeigers je nach Auslegung des Hemmungsmechanismus wenigstens etwa 600:1 beträgt, sind die Kräfte, die dabei auf den empfindlichen Hemmungsmechanismus einwirken, sehr gering. Im Vergleich dazu beträgt die Übersetzung zwischen dem Hemmungsrad und dem Sekundenzeigerantrieb nur etwa 10:1. Eine reibschlüssige Verbindung zwischen Hemmungsmechanismus und Sekundenzeigerantrieb, die eine vergleichbare Einstellvorrichtung für den Sekundenzeigerantrieb und des mit dem Sekundenzeigerantrieb über einen Getriebezug verbundenen Zeigerwerks ermöglichen würde, hätte also den Nachteil, dass beim Einstellen der Zeigerstellung relativ große Kräfte auf den Hemmungsmechanismus ausgeübt würden, die leicht zu einer Beschädigung des Uhrwerks führen könnten.

In der Patentschrift US 3 184 909 ist ein Einstellmechanismus für das Zeigerwerk einer elektrisch angetriebene Turmuhr beschrieben, bei dem der Drehbewegung eines ersten Elektromotors für den Antrieb der Uhr mit Hilfe eines Planetengetriebes die Drehbewegung eines zweiten Elektromotors für die Zeigereinstellung überlagert wird, ohne den Lauf des ersten Elektromotors zu unterbrechen.

In der Offenlegungschrift DE 2 222 347 ist ein Einstellmechanismus für mechanische Armbanduhren beschrieben, der nach dem gleichen Prinzip arbeitet. Der Drehbewegung des Hemmungsmechanismus wird mit Hilfe eines Planetengetriebes eine vom Benutzer der Uhr manuell zugestellte Drehbewegung überlagert. Die resultierende Drehbewegung wird dem Antrieb des Minutenzeigers aufgeprägt.

Prinzipiell lässt sich das Grundkonzept dieser beiden Einstellmechanismen auf eine Einstellvorrichtung übertragen, die eine Korrektur der Zeigerstellung des Sekundenzeigers in die Anpassung der Zeitanzeige an die aktuelle Uhrzeit mit einbezieht. In beiden Schriften wird allerdings das Planetengetriebe als integraler Bestandteil des Räderwerks der Uhr beschrieben. Die Umlaufübersetzung zwischen dem Stegrad oder Planetenradhalter des Planentegetriebes und einem der beiden Sonnenräder wird zur Drehzahlreduzierung zwischen Gehwerk und Zeigerwerk herangezogen. Dieses Grundkonzept ist damit in der vorliegenden Form nur für vollständig neu zu entwickelnde Uhrwerkskonstruktionen anwendbar.

Die Entwicklung eines vollständig neuen Uhrwerks für Armbanduhren ist ein sehr zeit- und kostenaufwendiger Prozess. In den meisten Fällen werden daher bereits bestehende Konstruktionen weiterentwickelt oder mit zusätzlichen Komplikationen aufgewertet. Sehr oft werden dabei bestehende Uhrwerkskonstruktionen um ein sogenanntes Zusatzmodul erweitert, zum Beispiel um ein Chronographenmodul zur Realisierung von Stoppfunktionen. Ein typisches Zusatzmodul für Uhrwerke besteht aus einem zusätzlichen Räderwerk und einem zusätzlichen Gehäuseteil, das an einer der beiden Stirnseiten (Zifferblattseite oder Rückseite) des eigentlichen Uhrwerksgehäuses befestigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach zu bedienende Einstellvorrichtung für die sekundengenaue Justierung der Zeigerstellung von mechanischen Armbanduhren zu entwerfen, die mit relativ geringem Entwicklungsaufwand in bestehende Uhrwerkskonstruktionen integriert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Einstellvorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass der Planetenradhalter als separates Gehäuseteil ausgeführt ist, das an einer der Stirnseiten des Uhrwerksgehäuses drehbar gelagert ist. Bei einer erfindungsgemäßen Einstellvorrichtung ist die drehfeste Verbindung zwischen dem Sekundenrad, das mit dem Trieb der Hemmungsradwelle im Zahneingriff steht, und der Sekundenradwelle, die den Sekundenzeiger trägt und deren Trieb mit dem Getriebezug zum restlichen Zeigerwerk im Zahneingriff steht, aufgelöst und durch ein Planetengetriebe ersetzt. Da der Planetenradhalter als separates Gehäuseteil ausgeführt ist, das an einer der Stirnseiten des Uhrwerksgehäuses drehbar gelagert ist, können die hierzu notwendigen Modifikationen mit geringem Aufwand in ein bestehendes Uhrwerk integriert werden bzw. an dieses angebaut werden. Dies gilt auch, falls das Stegrad als separates Gehäuseteil ausgeführt wird.

Das Planetengetriebe überlagert der normalen Drehbewegung des Sekundenrades eine manuell zustellbare Drehbewegung. Die beiden Drehbewegungen werden mit der jeweils wirksamen Stand- beziehungsweise Umlaufübersetzung des Planetengetriebes multipliziert und aufsummiert. Diese Summe wird der Sekundenradwelle aufgeprägt. Das Planetengetriebe ist hier vorteilhafterweise so ausgelegt, dass die Standübersetzung i zwischen dem Sonnenrad, das drehfest mit dem Sekundenrad verbunden ist, und dem Sonnenrad, das drehfest mit der Sekundenradwelle und dem Sekundenradtrieb verbunden ist, multipliziert mit der Übersetzung zwischen dem Trieb der Hemmungsradwelle und dem Sekundenrad wieder der üblichen Übersetzung zwischen Hemmungsradwelle und Sekundenradwelle entspricht.

Das Stegrad wird mit einem vom Benutzer der Uhr manuell zu betätigenden Stellelement verbunden. Im einfachsten Fall wird dazu eine zusätzliche Zahnradkupplung auf der Aufzugswelle vorgesehen, die vom Benutzer der Uhr über einen manuell zu betätigenden Drücker am Uhrengehäuse temporär eingerückt werden kann. Bei eingerückter Zahnradkupplung ist das Stegrad des Planetengetriebes dann über einen Getriebezug mit der Aufzugskrone verbunden, die somit als Stellelement der Einstellvorrichtung dient. Anstelle des manuell zu betätigenden Drückers kann auch in bekannter Weise ein Hebelmechanismus zwischen der Schiebemuffe der Zahnradkupplung und der Aufzugswelle angeordnet werden, der die Zahnradkupplung beim Herausziehen der Aufzugskrone auf eine erste Raststellung einrückt. Die üblichen Raststellungen für die Einstellung der Zeigerposition von Minutenzeiger und Stundenzeiger oder die Einstellung des Datums und anderer Komplikationen sind dann entsprechend auf weitere Raststellungen verschoben. Alternativ dazu kann auch eine separate Einstellkrone als manuell zu betätigendes Stellelement der Einstellvorrichtung eingesetzt werden. Anstelle der separaten Einstellkrone kann auch eine drehbare Lünette verwendet werden.

Das Stegrad des Planetengetriebes weist am äußeren Umfang eine federbelastete Rastvorrichtung auf. Dadurch wird ein unbeabsichtigtes selbsttätiges Verstellen des Stegrades bei abgekoppeltem Stellelement verhindert.

Mit Hilfe der beschriebenen Einstellvorrichtung kann der Benutzer der Uhr wahlweise ein Voreilen oder ein Nacheilen der Sekundenradwelle gegenüber dem normalen Gang des Uhrwerks erreichen, ohne dass dabei der normale Gang des Uhrwerks unterbrochen wird. Auf diese Weise lässt sich die Position des gesamten nachgeschalteten Zeigerwerks inklusive des Sekundenzeigers sowie aller Komplikationen sehr einfach und äußerst präzise an die aktuelle Zeit anpassen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Uhrwerks gemäß einer Ausführungsform, wobei hier zum Zwecke einer übersichtlichen Darstellung nur der Antrieb des Sekundenzeigers gezeigt ist;
2 eine Draufsicht auf das Uhrwerk von 1;
3 eine Unteransicht des Uhrwerks von 1; und
4 einen Schnitt durch das Uhrwerk von 1.
In den 1 bis 4 ist ein Uhrwerk gemäß einer Ausführungsform gezeigt, bei dem eine Einstellvorrichtung mit einem Planetengetriebe eine sekundengenaue Justierung der Zeigerstellung eines mechanischen Uhrwerks ermöglicht.
Die Lagersteine 2, die Reguliervorrichtung 4, das Spiralklötzchen 6, die Halteklauen 8 für das Stegrad 10, die Rastfeder 12 und der Drückerhebel 14 sind in dem hier nicht dargestellten Uhrwerksgehäuse fest eingebaut. Die Zwischenwelle 16 und die Zustellwelle 18 sind im Uhrwerksgehäuse drehbar gelagert.
Der Hemmungsmechanismus 20 besteht aus der Reguliervorrichtung 4, der Unruhe 22, dem Anker 24 und dem Hemmungsrad 26. Das Hemmungsrad ist mit der Hemmungsradwelle 28 und dem Hemmungsradtrieb 30 fest verbunden. Der Hemmungsradtrieb 30 greift in die Zähne des Sekundenrads 32 ein. Das Sekundenrad 32 ist mit einer Hohlwelle 34 fest verbunden, die auf der Sekundenradwelle 36 drehbar gelagert ist. Auf der Sekundenradwelle 36 ist der Sekundenradtrieb 38 angebracht, der mit dem Kleinbodenrad 40 in Verbindung steht. Das Kleinbodenrad 40 stellt die Verbindung zum restlichen Teil des Räderwerks der Uhr her, das hier nicht dargestellt ist. Auf der Sekundenradwelle 36 ist auch der Sekundenzeiger 41 angebracht.
Am vom Sekundenrad 32 abgewandten Ende der Hohlwelle 34 ist das erste Sonnenrad 42 des Planetengetriebes befestigt. Das Sonnenrad 42 steht mit dem ersten Planetenrad 44 im Zahneingriff. Das erste Planetenrad 44 ist drehfest auf einer Planetenradwelle 46 angebracht, auf der auch das zweite Planetenrad 48 drehfest angebracht ist. Die Planetenradwelle 46 ist drehbar im Stegrad oder Planetenradhalter 10 gelagert. Das zweite Planetenrad 48 steht mit dem zweiten Sonnenrad 50 im Zahneingriff. Das zweite Sonnenrad 50 ist auf der Sekundenradwelle 36 befestigt, mit der auch der Sekundenradtrieb 38 fest verbunden ist.
Das Stegrad 10 ist mittels der Halteklauen 8 im Uhrwerksgehäuse drehbar gelagert. Die Rastfeder 12 verhindert eine selbsttätige Drehung des Stegrades 10 unter der Einwirkung der Reaktionskräfte in den Lagern der Planetenradwelle oder aufgrund von Massenkräften.
Das Stegrad 10 trägt an seinem äußeren Umfang einen Zahnkranz 52, der mit dem ersten Zustellrad 54 im Zahneingriff steht. Das erste Zustellrad 54 ist drehfest auf der Zwischenwelle 16 angebracht, an deren zweitem Ende das zweite Zustellrad 56 drehfest angebracht ist. Mit Hilfe des federnden Drückerhebels 14 kann die Schiebemuffe 58 eingerückt und dabei die Verzahnung der Schiebemuffe 58 mit dem zweiten Zustellrad 56 in Eingriff gebracht werden. Die Drehbewegung der Zustellwelle 18 wird mit Hilfe des Vierkants 60 auf die Schiebemuffe 58 übertragen. Die Zustellwelle 18 steht mit einem hier nicht gezeigten Bedienelement in Verbindung, z.B. einer Einstellkrone, über das der Benutzer der Uhr bei eingerückter Schiebemuffe 58 somit manuell eine Drehbewegung des Stegrades 10 zustellen kann.

Claims

Einstellvorrichtung mit einem Planetengetriebe für die sekundengenaue Justierung der Zeigerstellung bei mechanischen Uhren, insbesondere Armbanduhren, mit einem Hemmungsmechanismus (20) und einem damit gekoppelten Zeigerwerk, das wenigstens eine Sekundenanzeige (41) umfaßt, wobei das Planetengetriebe zwei Sonnenräder (42, 50), zwei Planetenräder (44, 48) und einen Planetenradhalter (10) aufweist, wobei der Planetenradhalter (10) drehbar gelagert und als manuell betätigbares Getriebeglied ausgeführt ist, wobei das erste Sonnenrad (42) über einen Getriebezug mit dem Hemmungsmechanismus gekoppelt ist und das zweite Sonnenrad (50) über einen Getriebezug mit dem Zeigerwerk gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenradhalter (10) als separates Gehäuseteil ausgeführt ist, das an einer der Stirnseiten des Uhrwerksgehäuses drehbar gelagert ist.
Einstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenradhalter (10) um eine Achse drehbar ist, die mit der Achse der beiden Sonnenräder (42, 50) zusammenfällt.
Einstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil als manuell betätigbares Getriebeglied ausgeführt ist.
Einstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenradhalter (10) auf der dem Uhrwerk abgewandten Seite wenigstens einen demontierbaren Kloben (70) zur Halterung der Lagersteine von Sonnenradwelle und Planetenradwelle aufweist.
Einstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Standübersetzung zwischen dem ersten Sonnenrad (42) des Planetengetriebes, das über einen Getriebezug mit dem Hemmungsmechanismus gekoppelt ist, und dem zweiten Sonnenrad (50), das über einen Getriebezug mit dem Zeigerwerk gekoppelt ist, kleiner als 1 ist.
Einstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenradhalter (10) mit einer federbelasteten Rastvorrichtung (12) in Verbindung steht.
Einstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenradhalter (10) über einen Getriebezug (52, 54, 16, 56, 60) mit einem vom Benutzer der Uhr manuell zu bedienenden Einstellelement verbunden ist.
Einstellvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die resultierende Gesamtübersetzung des Getriebezugs (52, 54, 16, 56, 60) vom Einstellelement zum Sekundenzeigerantrieb kleiner oder gleich 1 ist.
Einstellvorrichtung nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebezug (52, 54, 16, 56, 60) zwischen dem Einstellelement und dem Planetenradhalter (10) der Einstellvorrichtung eine manuell einzurückende Kupplung (60) aufweist.
Einstellvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (60) temporär mittels eines Drückers (14) eingerückt werden kann.
Einstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung neben der gewöhnlichen Einstellvorrichtung für das Zeigerwerk als zusätzliche Einstellvorrichtung zur Feinjustierung des Zeigerwerks verwendet wird.