DE102006025022A1 - Mechanischer Aufzug für Armbanduhren sowie Armbanduhr mit einem solchen Aufzug - Google Patents
Mechanischer Aufzug für Armbanduhren sowie Armbanduhr mit einem solchen Aufzug Download PDFInfo
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen mechanischen und automatischen Aufzug bzw. Federaufzug für die Antriebs- oder Uhrfeder eines mechanischen Uhrwerks einer Armbanduhr (Automatikuhr) gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Armbanduhr mit einem solchen Aufzug gemäß Oberbegriff Patentanspruch 20.
- Armbanduhren mit mechanischem Uhrwerk und mit einem automatischen Aufzug, der das Aufziehen der Antriebs- oder Uhrwerksfeder beim Bewegen der Armbanduhr bewirkt, sind bekannt. Der Aufzug besteht bei derartigen Uhren in der Regel aus einer an der Rückseite des Uhrwerks um eine zentrale Uhrwerksachse schwenkbaren Unwucht oder Exzentermasse, deren Schwenkbewegung über eine Getriebeanordnung in eine das Aufziehen der Uhrwerksfeder bewirkenden Drehbewegung umgewandelt wird.
- Nachteilig ist bei derartigen mechanischen Automatikuhren u.a., dass zur Lagerung der Exzentermasse die als Schwenkgelenk dieser Masse bildende Welle dient. Bei Stößen, Vibrationen oder dergleichen Schockbelastungen der Armbanduhr müssen die hierbei an der Exzentermasse auftretenden Kräfte von dieser Welle aufgenommen werden, was leicht zu Defekten führt.
- Bekannt ist weiterhin auch, bei mechanischen Aufzügen von Armbanduhren als Exzentermasse Kugeln zu verwenden, die in einer das Uhrwerk umgebenden kreisförmigen Kugelführung angeordnet sind und zwar zwischen fingerartigen, in die Kugelführung hineinreichenden Mitnehmern an einem Schwenkarm, der achsgleich mit der Uhrwerksachse am Uhrwerk drehbar gelagert ist und dessen Drehbewegung über ein Getriebe in eine Bewegung zum Aufziehen der Antriebsfeder des Uhrwerks umgewandelt wird.
- Nachteilig hierbei ist, dass sich die Kugelführung für die die Exzentermasse bildenden Kugeln über einen Winkelbereich von 360° erstreckt, so dass durch den Platzbedarf der Kugelführung sich eine relativ hohe Bauhöhe und/oder ein relativ großer Durchmesser für das Uhrengehäuse ergeben.
- Aufgabe der Erfindung ist es, einen mechanischen, automatischen Aufzug für eine Armbanduhr (Automatikuhr) aufzuzeigen, der die vorgenannten Nachteile vermeidet, sich durch eine hohe Betriebssicherheit auszeichnet und eine reduzierte Baugröße der betreffenden Uhr bzw. des betreffenden Uhrengehäuses ermöglicht. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Aufzug entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Armbanduhr (Automatikuhr) mit einem derartigen Aufzug ist Gegenstand des Patentanspruches 20.
- Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigen:
-
1 in vereinfachter Darstellung die Rückseite einer Armbanduhr bei geöffnetem Deckel, zusammen mit den wesentlichen Funktionselementen eines Kugelaufzugs; -
2 und3 Schnitte entsprechend den Linien I-I bzw. II-II der1 ; -
4 das Uhrengehäuse in Rückansicht und perspektivischer Darstellung, teilweise aufgeschnitten; -
5 ein Detail der4 ; -
6 in Einzeldarstellung einen Schwenkhebel des Aufzugs der Armbanduhr der1 ; -
7 in Einzeldarstellung eines der beiden Dämpfungselemente am Schwenkhebel. - In den Figuren ist
1 eine Armbanduhr mit dem üblichen Gehäuse2 und den am Gehäuse vorgesehenen Anschlüssen3 für ein nicht dargestelltes Armband. Im Gehäuse2 ist das mechanische Uhrwerk4 aufgenommen, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform asymmetrisch, d. h. in der Weise, dass die Achse der Zeigerwellen des Uhrwerks gegenüber der Mittelachse des Gehäuses2 radial versetzt ist. - An der Rückseite des Uhrwerks
4 ist der automatische, mechanische Aufzug5 vorgesehen, der beim Bewegen der Armbanduhr1 das Aufziehen der Feder des Uhrwerks4 bewirkt, und zwar über ein mit dem nicht dargestellten Federgehäuse verbundenes Klinkenrad6 , welches beispielsweise auf dem Federgehäuse befestigt ist und um eine Achse6.1 parallel zur Uhrwerksachse bzw. zur Achse der Zeigerwellen des Uhrwerks4 drehbar ist. - Der Aufzug
5 umfasst zusätzlich zum Klinkenrad6 u.a. einen Schwenkhebel7 , der aus einem geeigneten metallischen Flachmaterial hergestellt ist, und zwar mit zwei kreisbogenförmigen Hebelabschnitten7.1 und7.2 , die um eine gemeinsame Achse gekrümmt sind und aneinander anschließen, sowie aus einem sich in etwa radial zu dieser Krümmungsachse erstreckenden, bei der dargestellten Ausführungsform mehrfach abgewinkelten Hebelabschnitt7.3 besteht, der an der Krümmungsachse der Hebelabschnitte7.1 und7.2 endet. Die Hebelabschnitte7.1 -7.3 schließen derart aneinander an, dass der Abschnitt7.2 zwischen den Abschnitten7.1 und7.3 vorgesehen ist. Der Abschnitt7.1 ist an seiner dem Abschnitt7.3 abgewandten außen liegenden und konvex gekrümmten Seite mit zwei Vorsprüngen8 und9 versehen, von denen der Vorsprung8 sich am freien Ende des Abschnittes7.1 und der Vorsprung9 am Übergang des Abschnittes7.1 zum Abschnitt7.2 befinden. Wie weiterhin dargestellt, besitzen die Abschnitte7.2 und7.3 eine geringere Breite als der Abschnitt7.1 . - Mit dem freien Ende des Abschnittes
7.3 ist der Hebel7 an einer Scheibe10 befestigt, die ihrerseits kugelgelagert auf einem Zapfen11 um eine Achse parallel zur Uhrwerksachse bzw. parallel zu der Achse der Zeigerwellen an einer Platine12 drehbar ist, und zwar für eine hin- oder hergehende Dreh- bzw. Schwenkbewegung, wie dies in der1 mit dem Doppelpfeil A angeordnet ist. Mit der Scheibe10 ist auch der Hebel7 um die Achse des Zapfens11 schwenkbar. Die Achse des Zapfens11 ist dabei die Krümmungsachse der kreisbogenförmig gekrümmten Abschnitte7.1 und7.2 . - An der Scheibe
10 sind weiterhin zwei Klinkenhebel13 und14 angelenkt, und zwar der Klinkenhebel13 mit dem Gelenk15 und der Klinkenhebel14 mit dem Gelenk16 . Die Gelenkachse beider Gelenke ist parallel zur Achse der Welle11 orientiert. Weiterhin befinden sich die Klinkenhebel13 und14 und deren Gelenke15 und16 auf verschiedenen Seiten einer gedachten Verbindungslinie zwischen der Achse6.1 des Klinkenrades6 und der Achse des Zapfens11 . Beide Klinkenhebel13 und14 stehen mit ihren freien, als Klinke ausgebildeten Enden unter Wirkung nicht dargestellter Federmittel mit dem Klinkenrad6 bzw. dessen Zähnen in Eingriff, so dass beim Schwenken des Hebels7 um die Achse des Zapfens11 das Klinkenrad6 über die beiden Hebel13 und14 gedreht werden und damit ein Aufziehen der Feder des Uhrwerks erfolgt. Durch die Verwendung von zwei Klinkenhebeln13 und14 sowie durch die beschriebene Anordnung der Klinkenhebel13 und14 und der Gelenke15 und16 ist erreicht, dass in jeder Phase der Schwenkbewegung des Hebels7 , d. h. sowohl beim Schwenken des Hebels7 im Uhrzeigersinn, als auch beim Schwenken des Hebels7 in entgegengesetzter Richtung, d. h. im Gegenuhrzeigersinn eine das Aufziehen der Feder des Uhrwerks4 bewirkende Drehbewegung des Klinkenrades6 erfolgt. - Im Gehäuse
2 ist eine kreisbogenförmige Führung17 gebildet, in der mehrere Kugeln18 , d. h. bei der dargestellten Ausführungsform insgesamt fünf Kugeln18 aufgenommen sind. Die Kugelführung17 ist um die Achse der Welle11 kreisbogenförmig gekrümmt ausgebildet und besitzt eine Winkellänge, die etwas größer ist als die Länge bzw. Winkellänge der von den unmittelbar aneinander anschließenden Kugeln18 gebildeten Kugelanordnung. Die Kugeln18 bzw. die von diesen gebildete Kugelanordnung ist zwischen den Vorsprüngen7 und8 des Hebels7 aufgenommen, d. h. der Abstand, den die einander zugewandten und die Anlagefläche für die Kugeln18 bildenden Flächen8.1 bzw.9.1 der Vorsprünge8 und9 voneinander aufweisen ist nur geringfügig größer als die Länge der von den Kugeln18 gebildeten Kugelanordnung. Die Kugeln18 bilden eine ausreichend große Masse, die beim Schwenken der Armbanduhr1 sich entlang der Kugelführung7 hin- und herbewegt und damit das Schwenken des Hebels7 um die Achse des Zapfens11 zum Aufziehen des Uhrwerks bewirkt. - Die Kugelführung
17 erstreckt sich weiterhin nur über einen Winkelbereich, der deutlich kleiner ist als der halbe Umfang des bei der dargestellten Ausführungsform an seiner Außenfläche im wesentlichen kreiszylinderförmigen Gehäuses2 . Auch der Bewegungshub der von den Kugeln18 gebildeten Kugelanordnung ist dementsprechend begrenzt und entspricht bei der dargestellten Ausführungsform etwa dem Durchmesser einer Kugel18 . Um dennoch ein Aufziehen der Uhrfeder des Uhrwerks4 mit ausreichender Gangreserve zu erreichen, wird durch die Verwendung von zwei Klinkenhebeln13 und14 jede Phase der Schwenkbewegung des Hebels7 für das Aufziehen der Uhrfeder bzw. für das Drehen des Klinkenrades6 und damit des Federgehäuses genutzt. - Wie insbesondere auch die
2 und3 zeigen, ist die Kugelführung17 als kreisbogenförmige Nut19 in einem verstärkten Randbereich des Gehäuses2 ausgebildet und an der Rückseite des Gehäuses2 durch einen Deckel20 verschlossen, der durch eine Öffnung21 die Kugelführung17 auf ihrem von den Kugeln18 eingenommenen Teillänge zwar optisch freigibt, die Kugeln18 aber in der Kugelführung17 sichert. - Der Hebel
7 reicht durch einen Schlitz22 mit seinen Vorsprüngen8 und9 in die Kugelführung17 bzw. in die diese Kugelführung bildende, im Querschnitt rechteckförmige Nut19 hinein und ist auch mit seinem Abschnitt7.1 teilweise in diesem Schlitz22 aufgenommen (3 ). Die Ausbildung ist dabei so getroffen, dass eine Führung für den Hebel7 nur räumlich begrenzt im Bereich der Vorsprünge8 und9 besteht, der Hebel7 bzw. der Abschnitt7.1 ansonsten mit Abstand im Schlitz22 aufgenommen ist, so dass nur eine vernachlässigbare Reibung zwischen dem Hebel7 und dem Gehäuse2 besteht, der Hebel7 aber bei auf das Gehäuse2 ausgeübten Schockbelastungen zuverlässig geführt und insbesondere auch gegen ein unerwünschtes Verformen bei derartigen Belastungen gesichert ist. - Die beiden Vorsprünge
8 und9 sind jeweils an ihren der Anlagefläche8.1 bzw.9.1 für die Kugeln18 abgewandten Seite mit einer zapfenartigen Verlängerung8.2 bzw.9.2 versehen, auf der jeweils eine Pufferfeder23 angeordnet ist, die einen gedämpften Anschlag für den Hebel7 am Ende jeder Bewegungsphase bildet. Die Druckfedern23 sind Teil der die Schwenkbewegung des Hebels7 beim Schwenken der Armbanduhr1 bewirkenden Exzentermasse. - Die besonderen Vorteile des Aufzuges
5 bestehen zum einen darin, dass die die Aufzugs- oder Exzentermasse bildenden Kugeln18 in der am Gehäuse2 ausgebildeten Kugelführung17 geführt sind, also Stoß- oder Schockeinwirkungen auf die Armbanduhr1 bereits von der Kugelführung17 aufgenommen werden, die Scheibe10 und deren Gelenke also von derartigen Stoß- und Schockbelastungen entlastet sind, zumal auch der Hebel7 in dem Schlitz22 aufgenommen ist. - Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass durch die relativ kurze Länge der Kugelführung
17 und damit durch den relativ kleinen Bewegungshub des Hebels7 beim Schwenken schon geringfügige Bewegungen der Armbanduhr1 ausreichend sind, um ein wirksames Aufziehen der Uhrwerksfeder zu erreichen. Wesentlich hierbei ist aber auch, dass jede Phase der Schwenkbewegung des Hebels7 für dieses Aufziehen genutzt wird. - Durch die im Vergleich zum Abstand, den die Gelenke
15 und16 von der Achse des Drehzapfens11 aufweisen, sehr viel größere, wirksamen Länge des Hebels7 , die (Länge) sich u.a. auch durch die asymmetrische Anordnung des Uhrwerks4 im Gehäuse2 ergibt, bei der die Achse der Zeigerwellen des Uhrwerks4 radial zur Achse des Zapfens11 in Richtung der Kugelführung17 versetzt ist, wird für den Aufzug5 eine hohe Hebelübersetzung erreicht, die wenigstens im Bereich von 7:1 liegt, so dass bereits etwa eine Masse von 4 g für ein wirksames Aufziehen der Uhrfeder ausreicht. Diese Gesamtexzentermasse lässt sich problemlos bei Verwendung von fünf Kugeln mit jeweils einer Masse von 0,8 g erreichen. - Eine Besonderheit der Erfindung besteht auch darin, dass die Kugeln
18 in der Kugelführung17 unmittelbar aneinander anschließen, d. h. nicht durch zwischen Stege des Hebels7 voneinander getrennt sind. - Die Kugeln
18 bestehen aus einem Werkstoff mit einem möglichst hohen spezifischen Gewicht und ausreichender Härte. Ein besonders geeigneter Werkstoff ist hierfür Iridium mit einem spezifischen Gewicht von 22,4 g/cm3, aber auch andere Werkstoffe, beispielsweise Stahl sind verwendbar. - Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zu Grunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird. So wurde vorstehend davon ausgegangen, dass die Kugelführung
17 am Gehäuse2 ausgebildet ist. Bei entsprechender Gestaltung des Uhrwerks4 kann diese Kugelführung selbstverständlich auch im Uhrwerk bzw. in einer Platine dieses Uhrwerks ausgeführt sein. Weiterhin besteht grundsätzlich auch die Möglichkeit, die Uhr so auszubilden, dass das Uhrwerk symmetrisch im Gehäuse aufgenommen ist, wobei sich dann allerdings wegen des für die Kugelführung benötigten Platzes eine Vergrößerung des Uhrengehäuses in Kauf genommen werden muss. - Um Reibungsverluste möglichst klein zu halten, besteht weiterhin die Möglichkeit, die beweglichen Teile des Aufzuges
5 mit einer speziellen, die Oberflächenhärte erhöhenden und die Reibung reduzierenden Beschichtung zu versehen oder einer geeigneten Oberflächenbehandlung zu unterziehen. -
- 1
- Armbanduhr
- 2
- Uhrengehäuse
- 3
- Anschluss für Armband
- 4
- Uhrwerk
- 5
- mechanischer Aufzug
- 6
- Klinkenrad
- 6.1
- Welle des Klinkenrades
- 7
- Hebel
- 7.1, 7.2, 7.3
- Hebelabschnitt
- 8, 9
- Vorsprung
- 8.1, 9.1
- Anlagefläche
- 8.2, 9.2
- Fortsatz
- 10
- Scheibe
- 11
- Welle oder Drehzapfen
- 12
- Platine
- 13, 14
- Klinkenhebel
- 15, 16
- Klinkenhebelgelenk
- 17
- Kugelführung
- 18
- Kugel
- 19
- Nut
- 20
- Deckel
- 21
- Öffnung
- 22
- Schlitz
- 23
- Druck- oder Dämpfungsfeder
- A
- Schwenkbewegung
des Hebels
7
Claims (20)
- Automatischer, mechanischer Aufzug für die Antriebsfeder eines mechanischen Uhrwerks (
4 ) einer Armbanduhr (1 ), mit einer um ein Gelenk (11 ) schwenkbaren Exzentermasse mit einem gegenüber der Achse des Gelenks (11 ) radial versetzten Massenschwerpunkt, mit Getriebemitteln (6 ,13 ,14 ) zum Umwandeln der Schwenkbewegung der Exzentermasse in eine das Aufziehen der Antriebsfeder bewirkenden Bewegung, wobei die Exzentermasse von mehreren Kugeln (18 ) gebildet ist, die in einem am Uhrwerk (4 ) oder an einem Gehäuse (2 ) der Armbanduhr (1 ) ausgebildeten Kugelführung (17 ) geführt sind und mit Anlageflächen (8.1 ,9.1 ) wenigstens eines um das Gelenk (8 ) schwenkbaren Schwenkelementes zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebemittel doppelt wirkend so ausgebildet sind, dass die Schwenkbewegung des Schwenkelementes (7 ) sowohl in der einen Richtung, als auch in der entgegengesetzten Richtung eine das Aufziehen des Uhrwerks (4 ) bewirkende Bewegung erzeugt. - Aufzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kugelführung (
17 ) über eine Winkellänge kleiner als 360° vorzugsweise als kleiner als 180° um die Schwenkachse (11 ) des Schwenkelementes (7 ) erstreckt. - Aufzug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kugelführung (
17 ) über eine Winkellänge erstreckt, die kleiner als 90° ist. - Aufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Schwenkelement ein Schwenkhebel (
7 ) ist. - Aufzug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (
7 ) wenigstens einen ersten, vorzugsweise kreisbogenförmig verlaufenden Abschnitt (7.1 ) aufweist, der mit Anlage- oder Mitnahmeflächen (8.1 ,9.1 ) bildenden Vorsprüngen (8 ,9 ) in die Kugelführung (17 ) oder in eine diese Kugelführung bildende Nut (19 ) hineinreicht. - Aufzug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (
7 ) mit den Vorsprüngen (8 ,9 ) durch einen seitlichen Schlitz (22 ) in die Kugelführung (17 ) hineinreicht, und dass der erste Abschnitt (7.1 ) vorzugsweise zumindest teilweise in dem Schlitz (22 ) aufgenommen ist. - Aufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (
7 ) an den ersten Hebelabschnitt (7.1 ) anschließend einen zweiten, ebenfalls vorzugsweise kreisbogenförmig gekrümmten Hebelabschnitt (7.2 ) aufweist, der über einen dritten Hebelabschnitt (7.3 ) mit den Getriebemitteln (10 ,13 ,14 ) zum Umwandeln der Schwenkbewegung in die das Aufziehen der Antriebsfeder bewirkende Bewegung verbunden ist. - Aufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebemittel zum Umwandeln der Schwenkbewegung der Exzentermasse in die Aufziehbewegung der Antriebsfeder von einem Klinkenmechanismus (
13 ,14 ) oder von einem Getriebe- oder Zahnräder aufweisenden Getriebe gebildet sind. - Aufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebemittel von wenigstens einer doppelt wirkenden Klinkenanordnung (
6 ,13 ,14 ) gebildet sind. - Aufzug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebemittel von wenigstens einem Klinkenrad (
6 ) und von wenigstens zwei mit dem Klinkenrad zusammenwirkenden Klinkenhebeln (13 ,14 ) gebildet sind, die auf einem mit dem Schwenkhebel (7 ) verbundenen Klinkenhebelträger (10 ) derart vorgesehen sind, dass in beiden Schwenkrichtungen des Klinkenhebelträgers jeweils eine Klinke (13 ,14 ) im Zusammenwirken mit dem Klinkenrad (6 ) ein Drehen dieses Klinkenrades (6 ) bewirkt. - Aufzug nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinkenhebel (
13 ,14 ) und/oder deren Lagerpunkte (15 ,16 ) am Klinkenhebelträger (10 ) beidseitig von einer gedachten Verbindungslinie zwischen der Schwenkachse (11 ) des Klinkenhebelträgers und der Drehachse (6.1 ) des wenigstens einen Klinkenrades (6 ) angeordnet sind. - Aufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Dämpfungsmittel (
23 ) zum Dämpfen der Schwenkbewegung des Schwenkelementes (7 ). - Aufzug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsmittel von Druckfedern (
23 ) gebildet sind. - Aufzug nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsmittel an dem Schwenkelement (
7 ) vorgesehen sind. - Aufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelführung (
17 ) am Uhrengehäuse (2 ) ausgebildet ist. - Aufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelführung am Uhrwerk (
4 ) ausgebildet ist. - Aufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelführung (
17 ) sich kreisbogenartig um die Achse des Gelenks des Schwenkelementes (7 ) erstreckt. - Aufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln (
18 ) aus einem Material, vorzugsweise aus Metall mit einem hohen spezifischen Gewicht, beispielsweise Iridium bestehen. - Aufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentermasse mit einer Hebelübersetzung von wenigstens 5:1, bevorzugt mit einer Hebelübersetzung von 7:1 auf die Getriebemittel (
6 ,13 ,14 ) zum Umwandeln der Schwenkbewegung der Exzentermasse in eine das Aufziehen der Antriebs- oder Uhrfeder bewirkenden Bewegung einwirken. - Armbanduhr, gekennzeichnet durch einen Aufzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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