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Selbstaufauguhr Die Erfindung bezieht sich auf eine Selbstaufzuguhr
mit einer um einen Drehzapfen drehbaren Schwungmasse, und sie bezweckt hauptsächlich,
eine Selbstaufzuguhr flacher Bauart zu schaffen.
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Bei den meisten bekannten Selbstaufzuguhren der obengenannten Gattung
wurde die Schwungmasse über dem Uhrwerk um einen in der Mitte desselben angeordneten
Zapfen drehbar angeordnet. Die Masse selbst der Schwungmasse wurde an der Peripherie
derselben um das Uhrwerk verteilt. Durch diese Anordnung der Schwungmasse wurde
aber die Höhe des Uhrwerks gegenüber derjenigen der Uhrwerke ohne Selbstaufzug vergrößert,
so daß diese bekannten Uhren mit Selbstaufzug dicker waren als diejenigen ohne Selbstaufzug.
Die Lagerung der Schwungmasse dieser bekannten Uhren war überdies wegen der durch
das Verhältnis: Gewicht der Schwungmasse zu Abstand deren Schwerpunkt von der Drehachse,
definierten starken Ausladung denkbar schlecht.
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Eine Uhr mit Selbstaufzug, bei welcher die Bauhöhe des Uhrwerks für
die Anordnung des Selbstaufzugmechanismus nicht erhöht werden mußte, ist aber bereits
bekannt. Bei dieser, welche auf dem stark eingebürgerten Grundgedanken beruht, durch
die Verteilung der Masse der Schwungmasse an deren Umfang ein möglichst großes Trägheitsmoment
zu erhalten, ist die Schwungmasse als Ringsektor ausgebildet und durch ein Rollager
um das Uhrwerk drehbar angeordnet. Bei dieser bekannten Uhr braucht das eigentliche
Uhrwerk für den Einbau eines Selbstaufzugmechanismus nicht erhöht zu werden. Die
flache Ausführung dieser bekannten Uhr konnte jedoch nur durch den Einbuß verschiedener
Eigenschaften der bekannten Uhren, bei welchen die Schwungmasse um einen in der
Mitte des Uhrwerks angeordneten Drehzapfen drehbar gelagert ist, erzielt werden.
So ist beispielsweise die Lagerung des um das Uhrwerk drehenden Ringsektors wegen
des viel größeren Durchmessers der Lagerfläche bedeutend schlechter als diejenigen
einer Schwungmasse um einen Drehzapfen, was durch die bei der Uhr mit einer ringsektorförmigen
Schwungmasse hörbaren Geräusche eindrucksvoll bewiesen wird. Gegenüber den Selbstaufzuguhren
mit einer um einen zentralen Drehzapfen drehbar angeordneten Schwungmasse weist
die bekannte Selbstaufzuguhr mit einem um das Uhrwerk gelagerten Ringsektor als
Schwungmasse den weiteren Nachteil auf, daß die Zeigerstellwelle, die bei Selbstaufzuguhren
meistens auch für den Handaufzug dient, nicht wie üblich am Rande des Uhrwerks angeordnet
werden kann. Da schließlich eine ringsektorförmige Schwungmasse, welche um das Uhrwerk
zwischen den äußeren Flächen, dessen Werkplatte und Brücken drehbar gelagert ist,
doch eine gewisse Höhe aufweisen muß, kann bei dieser bekannten Uhr das Werk am
Rande nicht abgeschrägt werden, wie dies bei modernen Uhren im Hinblick auf das
ästhetische Aussehen des Gehäuses gepflegt wird.
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Die Herstellung einer Selbstaufzuguhr gleicher Höhe wie eine entsprechende
Uhr ohne Selbstaufzug, bei welcher aber keiner der sonstigen Vorteile der bekannten
Uhren mit einer über dem Uhrwerk liegenden Schwungmasse eingebüßt werden muß, lag
der Erfindung als Hauptaufgabe zugrunde.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei gleichzeitiger Beseitigung
des in bezug auf die Trägheit der Schwungmasse eingebürgerten Vorurteils gelöst,
indem die exzentrisch gelagerte Schwungmasse einen vollen Kreiszylindersektor bildet
und wenigstens teilweise innerhalb des eigentlichen Uhrwerkes angeordnet ist.
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Gegenüber allen bekannten Selbstaufzuguhren weist die erfindungsgemäße
Uhr noch den Vorteil auf, daß ihre innerhalb des eigentlichen Uhrwerks angeordnete
Schwungmasse in bezug auf die anderen
Elemente der Uhr derart eingebaut
werden kann, daß sowohl diese Schwungmasse wie auch jedes andere Element der Uhr
für sich aus- oder eingebaut werden kann. Da ferner die innerhalb des Uhrwerks liegende
Schwungmasse den äußeren Rand des Werkes frei läßt, ist dieser leicht zugänglich,
so daß der Einbau des Werks in das Gehäuse wie bei Uhren ohne Selbstaufzug durchgeführt
werden kann. Das Uhrwerk kann überdies am Umfang wie üblich abgeschrägt werden,
was eine größere Freiheit der Gestaltung des Gehäuses gewährleistet.
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Obwohl die Schwungmasse der erfindungsgemäßen Selbstaufzuguhr eine
wesentlich kleinere Trägheit als die bisher bekannten Selbstaufzuguhren aufweist,
konnte durch Testversuche nachgewiesen werden, daß die Aufziehwirkung der kleinen
Schwungmasse ebenso groß ist wie diejenige der trägeren bekannten Schwungmassen.
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Die kleine Schwungmasse der erfindungsgemäßen Selbstaufzuguhr kann
um einen feststehenden, beispielsweise an der Werkplatte befestigten Drehzapfen
gelagert werden. Die vorstehend erwähnte Ausladung kann aber noch herabgesetzt werden,
indem die Schwungmasse mit ihrem Zapfen festgemacht und letzterer in zwei möglichst
weit voneinander liegenden Elementen gelagert wird. Dies wurde dadurch erzielt,
daß die Schwungmasse zwischen der Grundplatte und den Räderbrücken angeordnet wird.
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In einem kreisrunden Uhrwerk wird die Schwungmasse vorzugsweise ungefähr
gleich groß gewählt wie das Federhaus und die Unruh, so daß diese drei größeren
und zugleich wichtigeren Elemente des Uhrwerks mit Vorteil an den Ecken eines gleichseitigen
Dreiecks angeordnet werden können.
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Damit die einzelnen Elemente des Selbstaufzugmechanismus der erfindungsgemäßen
Uhr möglichst beieinander stehen und daher unabhängig von den andern Uhrwerkelementen
ein- und ausgebaut werden können, wird bei der erfindungsgemäßen Selbstaufzuguhr
die Einwegkupplung, welche die beidseitigen Schwingungen der Schwungmasse in eine
gleichgerichtete Drehung umsetzen, im Uhrwerk zwischen einem Teil seines Gestells
und der Schwungmasse gelagert.
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Die Unabhängigkeit der Schwungmasse kann bei der erfindungsgemäßen
Selbstaufzuguhr einfach dadurch gewährleistet werden, daß die Schwungmasse zwischen
der Grundplatte und einer unabhängigen, in der Ebene der Räderbrücken liegenden
Brücke gelagert wird.
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In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Draufsicht von der Brückenseite her, Fig.2
einen Schnitt nach der Linie A-B-C-D in Fig. 1 und Fig. 3 einen Schnitt nach den
Linien A-B-E und A-B-F, wobei der Schnitt B-F in die Ebene des Schnittes B-E geklappt
ist.
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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind das Räderwerk und die
wesentlichsten Triebe sämtlich in einem Werkgestell untergebracht, welches durch
die Grundplatte 1 und die vier Räderbrücken 2, 3, 4 und 5 gebildet ist. Die Räderbrücken
liegen sämtlich in der gleichen Ebene und sind vermittels Schrauben 6 auf an sich
bekannte Weise auf der Grundplatte befestigt. Die Brücke 2 trägt nur das obere Lager
der nicht dargestellten Federhauswelle, während die Brücke 3 der einseitigen Lagerung
des Kleinbodenrades 8, des Sekundenrades 9 und des Ankerrades 10 dient, wie dies
aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich ist. Das obere Lager der Unruhe 11 befindet sich
wie üblich im Kloben 4, während die unabhängige Brücke 5 das obre Lager der Schwungmasse
12 trägt (Fig. 2). Die Bahn des äußersten Punktes der Schwungmasse oder mit andern
Worten, der für die Verdrehung der Schwungmasse notwendige Raum ist in Fig. 1 durch
den gestrichelten Kreis 12a angedeutet. Wie aus dieser Figur hervorgeht, ist der
Umfang dieser Bahn ungefähr gleich groß wie derjenige des Federhauses 7 und der
Unruhe 11. Die Aufzugmasse 12 ist im Mittelpunkt des Kreises 12a gelagert, und zwar
derart, daß sie sich über 360° verdrehen kann.
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Aus den Fig. 1 und 3 ist ersichtlich, daß das Federhaus 7 im Eingriff
steht mit dem Ritzel 13 des Minutenrades 14. Das Minutenrad ist in der Grundplatte
1 und einer Zwischenbrücke 15 gelagert, welche letzte auf der Grundplatte 1 befestigt
ist. Die Achse des Minutenrades 14 ist hohl und trägt wie üblich das Minutenrohr
16 und das Stundenrad 17, welche letzte in Ausfräsungen 18 und 19 auf der Zifferblattseite
der Platine 1 untergebracht sind, so daß nur die hülsenförmige Nabe des Stundenrades
und der hülsenförmige Fortsatz des Minutenrohres, welche das nicht dargestellte
Zifferblatt durchsetzen, und auf welche die ebenfalls nicht dargestellten Zeiger
aufgebracht werden, über die Unterseite der Grundplatte 1 hervorstehen.
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Die Hohlwelle des Minutenrades 14 wird von der Welle des Sekundenrades
9 durchsetzt, welche mit einem Bund 19 ausgerüstet ist, dessen Außenfläche als Lagerfläche
innerhalb der Hohlwelle des Rades 14 dient. Auf die Welle des Sekundenrades 9, welche
koaxial zum Minutenrad 14 gelagert ist, ist ein nicht dargestellter, in der Mitte
des Uhrwerkes gelagerter Sekundenzeiger aufgebracht, und ihr axiales Spiel kann
unabhängig von demjenigen des Minutenrades vermittels des an der Brücke 15 befestigten
Plättchens 20 eingestellt werden.
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Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, befindet sich die Bahn der Schwungmasse
12 oberhalb der Ebenen des Minutenrades und des Ankerrades 10 und unterhalb derjenigen
des KJeinbodenrades 8 und des Sekundenrades 9. Fig. 1 zeigt, daß das Kleinbodenrad
8 zwischen dem Federhaus 7 und der Schwungmasse 12 und das Ankerrad 10 zwischen
der Schwungmasse 12 und der Unruhe 11 angeordnet ist.
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Die Bewegungen der Schwungmasse werden vermittels einer teilweise
in den Fig. 1 und 2 dargestellten Einwegkupplung auf die nicht dargestellte Federhauswelle
übertragen. Der Antrieb geschieht durch ein zur Schwungmasse 12 koaxiales und auf
ihrer Welle 22 befestigtes Rad 21. Die Einwegkupplung weist zwei Ritzel 23 und 24
auf, welche gegenseitig im Eingriff stehen. Jedes Ritzel besitzt eine Drehachse,
deren Drehzapfen 25 frei drehbar in Lagern zweier kreisförmiger Wangen 26 gehalten
sind, welche beiden Wangen durch einen Bolzen 27 auf Abstand gehalten werden. Die
Wangen 26 bilden zusammen eine Wippe, und jede Wange besitzt einen Drehzapfen 28.
Der untere Drehzapfen 28 (Fig. 2) läuft frei in einem Lager der Grundplatte 1 um,
während der obere Drehzapfen 28 auf die gleiche Weise in einem Lager der Zwischenbrücke
29 gehalten ist. Diese Zwischenbrücke liegt vollständig unterhalb der Schwungmasse
12, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist,
und ist vermittels zweier
Schrauben 30 an der Grundplatte 1 befestigt.
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Die Ritzel 23 und 24 sind so angeordnet, daß sie abwechslungsweise
mit dem Aufzugrad 31 in Eingriff kommen können, mit welchem eine Rückhalteklinke
32 zusammenarbeitet. Das Aufzugrad 31 ist über ein nicht dargestelltes Vorgelege
mit der ebenfalls nicht dargestellten Federhauswelle verbunden. Das Ritzel 23 bleibt
stets im Eingriff mit dem Rad 21, welches letzte, wenn sich die Schwungmasse im
Uhrzeigersinn in Fig. 1 verdreht, das Ritzel 23 mit dem Rad 31 in Eingriff bringt,
wobei sich die Wippe im Gegenuhrzeigersinn verdreht. Beginnt die Schwungmasse im
Gegenuhrzeigersinn zu schwingen, so bewirkt das durch die Klinke 32 festgehaltene
Rad 31 die Lösung des Eingriffes zwischen dem Ritzel 23 und dem Rad 31, und das
Rad 21 verschwenkt die Wippe so lange im Uhrzeigersinn, bis das Ritzel 24 seinerseits
in Eingriff mit dem Rad 31 gelangt ist.
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Dank dieser Wippe werden durch die Ritzel 23 und 24 die Verdrehbewegungen
der Masse in beiden Umlaufrichtungen in eine gleichsinnige Umdrehung des mit der
Federhauswelle verbundenen Rades 1 umgesetzt.
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Die Schwungmasse 12 hat die ungefähre Form eines Kreiszylindersektors.
Sie besteht aus einer Wange 33, welche aus einem Stück mit einer auf die Achse 22
aufgepreßten Hülse 34 hergestellt ist. Das Schwunggewicht 35 aus schwerem Material,
beispielsweise einer Wolframverbindung, ist angenähert voll und homogen und vermittels
Niete 36, von denen einer in Fig. 2 sichtbar ist, mit der Wange verbunden.
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Versuche haben gezeigt, daß der Aufzug der Uhr durch diese neuartige
Anordnung und Form der Masse mindestens ebenso sichergestellt ist wie bei den gewöhnlichen
Massen, bei welchen das Schwunggewicht kreisringförmig um das Uhrwerkgehäuse angeordnet
ist.
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Einer der Vorteile der beschriebenen Anordnung besteht darin, daß
eine solche Selbstaufzuguhr nicht dicker ist als eine gewöhnliche Uhr ohne Selbstaufzug.
Des weitern besitzt diese Anordnung eine an sich bekannte Einwegkupplung zur übertragung
der Drehungen des Schwunggewichtes auf die Federhauswelle, aber sie gestattet, diese
Einwegkupplung ganz besonders zweckmäßig auszuführen.
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So war es bei den bisher bekannten Anordnungen mangels genügenden
Raumes nicht möglich, eine Wippe mit zwei Wangen vorzusehen. Vielmehr war es nur
möglich, eine einzige Platte zu verwenden, welche auf ihrer einen Seite mit zwei
Drehachsen und auf der anderen Seite mit einem Drehzapfen versehen war, wobei die
beiden Achsen der Lagerung der Ritzel dienten, während der Drehzapfen zur Lagerung
der Wippe vorgesehen war. Aus Festigkeitsgründen mußte der Durchmesser der Bolzen
und des Drehzapfens bedeutend größer gewählt werden als derjenige der Drehzapfen
25 und 28. Dies hatte aber zur Folge, daß bei den früheren Ausführungen die Reibungsverluste
dieser Einwegkupplung wesentlich größer waren als bei der doppelwangigen Wippe,
deren Anordnung durch den Gegenstand der Erfindung ermöglicht wird.
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Diese neuartige Ausführung der Wippe wird dadurch möglich, daß sie
vollständig unterhalb der Schwungmasse 12, nämlich zwischen dieser und der Grundplatte
1 angeordnet ist, wo dank des Stundenrades 17, des Minutenrohres 16 und schließlich
des Minutenrades 14, welche sämtliche unterhalb der Masse 12 angeordnet sind, reichlich
Platz zur Verfügung steht.
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An die Stelle einer einfachen Schwungmasse könnte auch eine doppelte
treten. Es würde zu diesem Zwecke genügen, im Gewicht 35 eine kreiszylinderförmige
Ausnehmung vorzusehen, deren Radius um weniges kleiner wäre als die Hälfte desjenigen
des Gewichtes 35. In der Mitte dieser Aus.nehmung könnte eine zweite kreiszylindersektorförmige,
volle und homogene Schwungmasse aus schwerem Material untergebracht werden, deren
Radius um weniges kleiner wäre als derjenige der Ausnehmung. Eine solche zweite
Schwungmasse hätte die Wirkung, das Anlaufen der auf der Welle 22 befestigten Hauptschwungmasse,
welche über die beschriebene Einwegkupplung mit der Federhauswelle verbunden ist,
zu erleichtern.
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Sowohl im einen wie im andern Fall ist die Schwungmasse als Sektor
eines Kreiszylinders ausgebildet.
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Des weitern wäre es auch möglich, unter Beibehaltung ihrer Lage zwischen
der Grundplatte und den Räderbrücken, die ober- und unterhalb der Schwungmasse angeordneten
Räder verschieden anzuordnen.
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Es ist klar, daß mit einem Schwunggewicht von der beschriebenen Anordnung
und vom beschriebenen Aufbau die Verwendung irgendeiner der bekannten Einwegkupplungen
möglich ist.
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Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Anordnung besteht darin, daß
es leicht möglich ist, eine Selbstaufzuguhr mit einer Sekunde in der Mitte zu versehen,
was bei den bekannten Selbstaufzuguhren, wo die Masse in der Werkmitte und überhalb
der Brücken gelagert ist, stets mit konstruktiven Schwierigkeiten verbunden war.
Es ist selbstverständlich, daß es nicht absolut nötig ist, das Sekundenrad in der
Mitte des Uhrwerkes zu lagern, und es wäre ohne weiteres möglich, dieses Sekundenrad
auch anderswo insbesondere außerhalb der Achse des Uhrwerkes vorzusehen.