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Die
Erfindung bezieht sich auf einen mechanischen, 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 Patentanspruch
17.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Aus
der Druckschrift
US 1,844,882 ist
eine Armbanduhr mit automatischem, mechanischem Aufzug des Uhrenwerks
bekannt. Hierzu ist eine um ein Gelenk schwenkbare Exzentermasse
mit einem gegenüber
der Achse des Gelenks radial versetzten Masseschwerpunkt vorgesehen.
Die Exzentermasse ist hierbei aus einem Bügel mit einem Massengewicht
gebildet, wobei an der Exzentermasse mehrere in einer Führung des
Gehäuses
geführte
Führungselemente
vorgesehen sind. Der die Exzentermasse tragende Hebel ist über Getriebemittel
mit dem Uhrenwerk verbunden, um die Dreh- bzw. Schwenkbewegung in
eine das Aufziehen einer Antriebsfeder bewirkende Bewegung umzuwandeln.
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Ferner
ist aus Druckschrift
DE
10 2005 063 224 A1 ein automatischer Klinkenaufzugmechanismus
für ein
Uhrenwerk bekannt. Dieser besteht aus einer Schwungmasse, die fest
mit einem Schwungmasserad verbunden ist und um die Achse eines Schwungmasselagerzapfens
schwingt, wobei ein Klinkenrad um die Achse einer Klinkenradwelle schwenkbar
angebracht ist, auf das durch das Schwungmasserad eine Schwungbewegung
der Schwungmasse übertragen
wird, zumindest eine Klinke exzentrisch um die Klinkenradwelle angebracht
ist und ein Automatikrad mit der oder den Klinken zusammenwirkt.
So wird die Schwungbewegung des Schwungmasserades in eine einseitig
gerichtete Drehbewegung des Automatikrades umgeformt und diese Drehbewegung über ein Übersetzungsräderwerk
zu einem Sperrrad übertragen.
Die Schwungmasse sowie das Räderwerk
von der Schwungmasse mit dem Schwungmasserad bis zum Klinkenrad mit
der oder den Klinken ist auf eine unabhängige Schwungmassebrücke angebracht,
während
kein anderes Organ des Mechanismus auf diese unabhängige Schwungmassebrücke angebracht
ist.
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Des
Weiteren ist aus der Druckschrift
CH 254578 ein
automatisch mechanischer Aufzug für die Antriebsfeder eines mechanischen
Uhrwerks einer Armbanduhr mit einer schwenkbaren Exzentermasse bekannt.
Die Aufzugsmechanik weist eine doppelt wirkende Klinkenanordnung
mit einem Klinkenrad und zwei mit dem Klinkenrad zusammenwirkenden Klinkenhebeln
auf, wobei die Klinkenhebel derart am Klinkenrad angeordnet sind,
dass in beiden Schwenkrichtungen der Exzentermasse jeweils ein Klinkenhebel
in das Klinkenrad eingreift und ein Drehen des selbigen bewirkt.
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Ausgehend
vom dargelegten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung,
einen mechanischen, automatischen Aufzug für Armbanduhren (Automatikuhren)
aufzuzeigen, der die vorgenannten Nachteile vermeidet, sich durch
eine hohe Betriebssicherheit auszeichnet und eine reduzierte Baugröße der betreffenden
Uhr bzw. des Uhrengehäuses
ermöglicht.
Zur Lösung
dieser Aufgabe ist ein Aufzug entsprechend dem Patentanspruch 1
ausgebildet. Eine Armbanduhr (Automatikuhr) mit einem derartigen
Aufzug ist Gegenstand des Patentanspruchs 17.
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Weiterbildungen,
Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich
dargestellten Merkmale für
sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung,
unabhängig
von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu
einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 in
vereinfachter Darstellung die Rückseite
einer Armbanduhr bei geöffnetem
rückwärtigem Deckel,
zusammen mit den wesentlichen Funktionselementen des Aufzugs;
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2 eine
perspektivische Darstellung der Rückseite der Armbanduhr der 1,
bei teilweise aufgebrochenem Gehäuse;
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3 u. 4 in
Einzeldarstellung einen sichelförmigen,
als Flachmaterial hergestellten Schwenkhebel des mechanischen Aufzugs
der Armbanduhr der 1 und 2;
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5–6 in
schematischer Funktionsdarstellung weitere mechanische Aufzüge gemäß der Erfindung.
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In
den Figuren ist 1 eine Armbanduhr mit dem üblichen
Gehäuse 2,
in welchem das mechanische Uhrwerk 3 aufgenommen ist, und
zwar bei der dargestellten Ausführungsform
symmetrisch, d. h. in der Weise, dass die Achse der Zeigerwelle
des Uhrwerks achsgleich mit der Mittelachse des Gehäuses 2 angeordnet
ist. An der Rückseite
des Uhrwerks 3 ist der automatische, mechanische Aufzug 4 vorgesehen,
der beim Bewegen der Armbanduhr 1 das Aufziehen der Feder
des Uhrwerks 3 bewirkt, und zwar über ein mit dem in den Figuren
nicht dargestellten Federgehäuse
verbundenes Klinkenrad 5, welches auf dem Federgehäuse befestigt
ist und um eine Achse 6 parallel zur Uhrwerksachse bzw.
zur Achse der Zeigerwellen des Uhrwerks 3 drehbar ist.
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Der
Aufzug 4 umfasst zusätzlich
zum Klinkenrad 5 einen sichelförmigen Schwenkhebel 7,
der aus einem geeigneten metallischen Flachmaterial hergestellt
ist, und zwar mit einem kreisbogenförmigen Hebelabschnitt 7.1,
welcher um eine Achse parallel zur Achse der Zeigerwellen gekrümmt ist,
sowie mit einem sich radial zu dieser Krümmungsachse erstreckenden und
bei der dargestellten Ausführungsform
mehrfach abgewinkelten Hebelabschnitt 7.2, der ausgehend
von dem Abschnitt 7.1 radial nach innen verläuft (hierzu
auch 3 und 4). Der Abschnitt 7.1 ist
an einem Teilabschnitt, der von dem dem Abschnitt 7.2 entfernt
liegenden Ende ausgeht, mit zwei Vorsprüngen 8 und 9.
versehen, von denen der Vorsprung 8 sich am freien Ende
des Abschnittes 7.1 und der Vorsprung 9 von dem
freien Ende des Abschnitts 7.1 beabstandet vorgesehen ist.
An beiden Vorsprüngen 8 und 9 ist
jeweils ein Gleit- oder Führungselement 10 vorgesehen,
z. B. in Form eines Gleitstücks
oder einer Rolle, die um eine Achse radial zur Krümmungsachse
des Abschnittes 7.1 bzw. radial zur Mittelachse des Uhrwerks 3 bzw.
zur Achse der Zeigerwellen des Uhrwerks mittels eines Kugellagers frei
drehbar gelagert ist. Zwischen den beiden Vorsprüngen 8 und 9 ist über die
dem Abschnitt 7.2 abgewandte, konvexe Seite des Abschnittes 7.1 wegstehend
zwei weitere Vorsprünge 11 und 12 vorgesehen,
an welchem ein kreisbogenförmiges
Massengewicht 13 befestigt ist. Das Massengewicht 13 besteht aus
zwei kreissegmentartig gekrümmten
Einzelgewichten 13.1 und 13.2, die identisch aus
einem metallischen Werkstoff mit hoher spezifischer Dichte, d. h.
mit einer Dichte größer 14 g/cm3, beispielsweise aus Gold oder Platin gefertigt
beidseitig an dem zwischen den Vorsprüngen 8 und 9 gebildeten Teilabschnitt
des Hebels 7 mit durch Bohrungen in den Vorsprüngen 11 und 12 hindurchreichende
Schrauben befestigt sind.
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Mit
dem freien Ende des Abschnittes 7.2 ist der Hebel 7 an
einer Scheibe 14 befestigt, die ihrerseits kugelgelagert
auf einem Zapfen 15 um eine Achse parallel zur Uhrwerksachse
bzw. parallel zur Achse der Zeigerwellen an einer Platine 16 des
Uhrwerks 3 dreh- bzw. schwenkbar gelagert ist, und zwar für eine hin-
und hergehende Dreh- oder Schwenkbewegung des Hebels 7,
wie dies in der 1 mit dem Doppelpfeil A angedeutet
ist.
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An
der Scheibe 14 sind zwei mit dem Klinkenrad 5 zusammenwirkende
Klinkenhebel 17 und 18 schwenkbar befestigt, die
jeweils mit einer angeformten Blattfeder hergestellt sind, beispielsweise durch
Laserschneiden aus einem geeigneten metallischen Flachmaterial und
die durch diese Federn mit ihren freien, hacken- oder klinkenartig
ausgebildeten in Eingriff mit der Verzahnung des Klinkenrades 5 stehen.
Die Klinkenhebel sind auf verschiedenen Seiten einer gedachten Verbindungslinie
zwischen der Achse 6 des Klinkenrades und der Achse des Zapfens 15 an
der Scheibe 14 angelenkt. Sodass beim Schwenken des Hebels 7 um
die Achse des Zapfens 15 das Klinkenrad 5 abwechselnd über beide
Hebel 17 und 18 gedreht wird, und damit ein Aufziehen
des Uhrwerks 3 erfolgt. Durch die Verwendung von zwei Klinkenhebeln 17 und 18 sowie
durch die beschriebene Anordnung dieser Hebel bzw. deren Anlenkpunkte
an der Scheibe 14 ist erreicht, dass in jeder Phase der
Schwenkbewegung des Hebels 7, d. h. sowohl beim Schwenken
des Hebels 7 im Uhrzeigersinn, als auch beim Schwenken
des Hebels 7 in entgegengesetzter Richtung, d. h. im Gegenuhrzeigersinn
eine das Aufziehen der Feder des Uhrwerks 3 bewirkende
Drehbewegung des Klinkenrades 5 erfolgt, und zwar jeweils
in vorteilhafter Weise durch eine über den Klinkenhebel 17 bzw. 18 ausgeübte Zugkraft.
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Im
Gehäuse 2 ist
eine Ausnehmung gebildet, in der das zweiteilige Massengewicht 13 aufgenommen
ist. Die Ausnehmung 19 ist dabei größer als die Länge des
Massengewichtes, sodass eine Schwenkbewegung des Massengewichtes 13 und
damit des Hebels 7 um die Achse des Zapfens 15 möglich ist, und
zwar beispielsweise über einen
maximalen Weg von 1,5–3
mm, beispielsweise von maximal 2,5 mm und vorzugsweise 1,5 mm. Zur
Abstützung
des Massengewichtes 13 sind die beiden gegenüber den
Enden des Massengewichtes 13 versetzt angeordneten Gleit-
oder Führungselemente 10 in
im Gehäuse 2 ausgebildeten
Führungen 20 geführt.
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Zur
Vermeidung von Geräuschbildung
beim Schwenken des Massengewichtes 13 sind an den Vorsprüngen 8 und 9 Dämpfungsfedern 21 vorgesehen,
die jeweils mit Anschlag- oder
Begrenzungsflächen
in der Ausnehmung 19 zusammenwirken.
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Die 5 zeigt
in vereinfachter Darstellung als weitere Ausführung einen automatischen,
mechanischen Aufzug 4a eines Uhrwerks einer Armbanduhr,
der (Aufzug) beim Bewegen der Armbanduhr das Aufziehen der Feder
des Uhrwerks bewirkt, und zwar über
ein Klinkenrad 30, welches an dem Federgehäuse des
Uhrwerks vorgesehen ist. Mit diesem Klinkenrad wirken zwei Klinkenhebel 31 und 32 zusammen,
die exzentrisch an jeweils einem Zahnrad 33 bzw. 34 bei 31.1 bzw. 32.1 angelenkt
sind, und zwar schwenkbar um Achsen parallel zur Achse 30.1 des Klinkenrades 30 und
parallel zur Achse 33.1 bzw. 34.1 des jeweiligen
Zahnrades 33 bzw. 34. Durch Federmittel, die bei
der dargestellten. Ausführungsform von
einer Bügelfeder 35 gebildet
sind, stehen die freien Enden der Klinkenhebel 31 und 32 federnd
in Eingriff mit der Verzahnung des Klinkenrades 30. Weiterhin
sind die beiden Zahnräder 32 und 34 über ihre Verzahnung
antriebsmäßig miteinander
verbunden.
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Das
den Klinkenhebel 31 aufweisende Zahnrad 33 ist
antriebsmäßig mit
einem Exenter- oder Massengewicht
oder Rotor 36 verbunden, welches um eine Achse 37 parallel
zur Uhrwerksachse bzw. parallel zur Achse der Zeigerwellen des Uhrwerks schwenkbar
gelagert ist und bei der dargestellten Ausführungsform ein mit dem Zahnrad 33 kämmendes
Zahnrad 38 aufweist, sodass beim Schwenken des Massengewichtes 36 um
die Achse der Welle 37 über
das Zahnrad 38 ein Hin- und Herdrehen bzw. -schwenken der
Zahnräder 33 und 34 um
ihre Achsen 33.1 bzw. 34.1 erfolgt und dabei in
jeder Phase dieser Schwenkbewegung des Massengewichtes 36, d.
h. sowohl beim Schwenken im Uhrzeigersinn als auch beim Schwenken
im Gegenuhrzeigersinn über die Klinkenhebel 31 und 32 ein
Drehen des Klinkenrades 30 und damit ein Aufziehen der
Feder des Uhrwerks erfolgt.
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Um
dies zu erreichen, ist der Aufzug 4a bei gleicher Größe der Zahnräder 33 und 34 bezüglich der
Anordnung dieser Zahnräder
und der Klinkenhebel 31 und 32 spiegelsymmetrisch
zu einer gedachten Linie L ausgebildet, die die Achsen des Klinkenrades 30 sowie
auch die Achse der Welle 37 schneidet. Weiterhin sind in
der Ausgangsstellung des Massengewichtes 36 die Anlenkpunkte
der Klinkenhebel 31 und 32 an den zugehörigen Zahnrädern 33 und 34 jeweils
an der der Linie L abgewandten Seite der Achse 33.1 bzw. 34.1 des
zugehörigen
Zahnrades 33 bzw. 34 vorgesehen und die freien
Enden der Klinkenräder 31 und 32 greifen
in die Verzahnung des Klinkenrades 30 an zwei sich bezogen
auf die Linie L diametral gegenüberliegenden
Seiten des Klinkenrades 30 ein. Weiterhin ist die Ausbildung
so getroffen, dass der Klinkenhebel 31 bzw. dessen mit
dem Klinkenrad 30 zusammenwirkendes Ende zum Drehen des
Klinkenrades 30 ziehend auf dieses Rad einwirkt, während umgekehrt
der Klinkenhebel 32 mit seinem Ende zum Drehen des Klinkenrades 30 auf
dieses Rad schiebend einwirkt.
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Die 6 zeigt
in sehr schematischer Darstellung als weitere Ausführungsform
einen automatischen, mechanischen Aufzug 4b eines Uhrwerks
einer Armbanduhr der (Aufzug) beim Bewegen der Armbanduhr das Aufziehen
der Feder des Uhrwerks bewirkt und hinsichtlich seiner Funktion
und konstruktiven Ausbildung dem Aufzug 4a weitestgehend entspricht.
Aus diesem Grund sind in der 6 auch jeweils
solche Elemente, die den Elementen des Aufzuges 4a entsprechen,
mit denselben Bezugsziffern wie in der 4a bezeichnet.
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Der
Aufzug 4b unterscheidet sich von dem Aufzug 4a zunächst dadurch,
dass anstelle der Klinkenhebel 31 und 32 Klinkenhebelpaare
bzw. Klinkenhebelanordnungen jeweils bestehend aus zwei Klinkenhebeln 39 bzw. 40 vorgesehen
sind, die blattfeder- oder bügelfederartig
wirken und die jeweils an einem Ende bei 39.1 bzw. 40.1 an
dem Zahnrad 33 bzw. 34 angelenkt sind und sich
mit ihrem anderen Ende an Führungen 41 abstützen, die
an der Platine vorgesehen sind. Ein weiterer Unterschied zum Aufzug 4a besteht
darin, dass anstelle nur eines einzigen Klinkenrades 30 zwei
derartige Räder 30 achsgleich übereinander
vorgesehen sind, und zwar mit unterschiedlicher Orientierung ihrer
Klinkenzähne. An
jedem Klinkenhebel 39 bzw. 40 ist eine Klinke
derart ausgebildet, dass die Klinke an einem Klinkenhebel 39 bzw. 40 mit
dem einen Klinkenrad 30 und die Klinke am anderen Klinkenhebel 39 bzw. 40 mit
dem anderen Klinkenrad 30 durch die Federwirkung des jeweiligen
Klinkenhebels in Eingriff steht, sodass jede Schwenkbewegung des
Massengewichtes 36 zu einer Drehbewegung der die Klinkenräder 30 aufweisenden
Welle führt
und damit zu einem Aufzug der Feder des Uhrwerks beiträgt.
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Die
Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben.
Es versteht sich, dass Änderungen
sowie Abwandlungen möglich sind,
ohne das dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke
verlassen wird.
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So
ist es beispielsweise möglich,
anstelle des kreissegmentartigen Massengewichtes 36 auch ein
anderes Massengewicht zu verwenden, beispielsweise das an dem Hebel 7 vorgesehene
Massengewicht 13, wobei dann der Hebel 7 mit dem
freien Ende seines Hebelabschnittes 7.2 an dem auf der Welle 37 dreh-
bzw. schwenkbar gelagerten Zahnrad 38 befestigt ist.
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- 1
- Armbanduhr
- 2
- Gehäuse
- 3
- Uhrenwerk
- 4,
4a, 4b
- Aufzug
- 5
- Klinkenrad
- 6
- Drehachse
des Klinkenrades
- 7
- Hebel
- 7.1,
7.2
- Hebelabschnitt
- 8,
9
- Vorsprung
- 10
- Rolle
- 11,
12
- Vorsprung
- 13
- Massengewicht
- 13.1,
13.2
- Gewichtelement
- 14
- Scheibe
- 15
- Zapfen
- 16
- Platine
- 17,
18
- Klinke
- 17.1,
18.1
- angeformte
Bügelfeder
- 19
- Ausnehmung
- 20
- Führung
- 21
- Dämpfungsfeder
- 30
- Klinkenrad
- 30.1
- Achse
des Klinkenrades
- 31,
32
- Klinkenhebel
- 31.1,
31.2
- Anlenkpunkt
des Klinkenhebels
- 33,
34
- Zahnrad
- 33.1,
34.1
- Zahnradachse
- 35
- Bügelfeder
- 36
- Massengewicht
- 37
- Welle
- 38
- Zahnrad
am Massengewicht 36
- 39,
40
- Klinkenhebel
- 39.1,
40.1
- Klinkenhebelende
- 41
- Führungen
- L
- Linie