-
Uhrwerk für Armbanduhren Die Erfindung bezieht sich auf ein Uhrwerk
für Armbanduhren mit Kolbenzahnankergang.
-
Von den beiden bei einer Ankerhemmung zusammenwirkenden Uhrwerkteilen
muß, wie bei jeder gleitenden Reibung, der eine Teil aus einem relativ weichen,
der andere aus einem relativ harten Werkstoff bestehen.
-
Bei der Stiftenankerhemmung (R o s k o p f) bestehen daher die Stifte
meist aus Stahl, das Hemmungsrad dagegen meist aus Messing. Die Reibung zwischen
den Stiften einerseits und den Zähnen des Hemmungsrades andererseits ist gering,
da sich diese Teile stets nur längs einer achsparallelen Mantellinie des Stiftes
berühren. Besondere Maßnahmen zur Reibungsminderung brauchen nicht getroffen zn
werden.
-
Bei dem für genauer gehende Uhren allein verwendbaren Kolbenzahnankergang
trägt der Anker mit den Ankerradzähnen zusammenarbeitende Hebesüeine (Paletten)
aus Edelstein, die härter sind als der in diesem Fall für das Ankerrad verwendete
Stahl. Beim Gang der Uhr gleitet die Hebefläche der Ankerradzähne über die Hebefläche
der Paletten so, daß bei jeder Hebung zeitweise Flächenannäherung besteht. Um die
Klebewirkung des Öls zwischen der Hebefläche des Ankerradzahnes und der Palette
zu verringern, müssen die sich einander nähernden Flächen so klein wie möglich sein,
dies ganz besonders bei Armbanduhrwerken, bei denen die Kraftverhältnisse viel ungünstiger
liegen als bei größeren Uhren. Da die Breite der Palette gegeben ist, können die
genannten Flächen nur dadurch klein gehalten werden, daß die Hebefläche des Ankerradzahnes
so schmal wie möglich gemacht wird.
-
Aus der Tradition der Herstellung von Großuhren und Taschenuhren hat
man daher für die aus relativ dickem Stahlblech gestanzten Ankerräder für Armbanduhren
mit Kolbenzahnankergang das Schrägschleifen der Zähne (Biseau) beibehalten. Durch
das Schrägschleifen wird die Hebefläche jedes Ankerradzahnes, die auf der Palette
gleitet, je nach Durchmesser des Rades etwa 0,05 bis 0,09 mm breit und gewährleistet
dadurch einen einwandfreien Gang des Werkes über lange Zeit.
-
Ankerräder für Uhrwerke mit Kolbenzahnankergang werden zunächst als
Rohling aus Blech gestanzt. Aus den Rohlingen werden die Zähne durch Fräsen ausgeformt,
wozu die Räder paketweise zusammengefaßt werden.
-
Anschließend werden die Räder noch zahlreichen weiteren Arbeitsgängen
unterworfen, wozu bei den bekannten Rädern auch das Biseauschleifen in Spezialmaschinen
rechnet. Es ist schon vorgeschlagen worden (deutsche Patentschrift 802 747), mittels
Folgewerkzeugen ausschließlich durch Stanzen Ankerräder für Kolbenzahnankergang
herzustellen, die keine Nacharbeit mehr nötig haben sollen. Der Einbau solcher ungehärteten
Stanzrohlinge mit nicht zumindest noch geschliffenen Zahnflanken (Rektifizierung)
in Uhrwerke von Armbanduhren ist unmöglich. Die Uhrwerke würden infolge von Hemmungsfehlern
versagen. Aber auch ein Biseauschliff muß aus den obenerwähnten Gründen bei solchen
Ankerrädern noch angebracht werden, wenn sie für Armbanduhrwerke verwendet werden
sollen. Von alledem abgesehen stehen der Herstellung von Ankerrädern nur durch Stanzung
so große Werkzeug- und Materialschwierigkeiten entgegen, daß die in der genannten
Druckschrift gegebenen Lehren praktisch nie verwirklicht werden konnten.
-
Das erfindungsgemäße Uhrwerk für Armbanduhren mit Kolbenzahnankergang
enthält daher aus Stahlblech ausgestanzte Ankerräder, deren Zähne, wie bekannt und
altbewährt, durch Fräsen ausgeformt sind.
-
Erfindungsgemäß ist dabei das aus Stahl bestehende Ankerrad mit seinen
durch Fräsen ausgeformten Zähnen im ganzen so dick, wie die Gleitfläche für den
Hebestein breit ist. Das bedeutet, daß der Zahnschrägschliff entfällt und das ganze
Ankerrad nur so dick ist wie bei den bekannten Ankerrädern die durch das Biseau
erzeugte Gleitfläche, also wenige hundertstel Millimeter. Gegen die Verwendung derart
dünner Ankerräder in Uhrwerken bestanden erhebliche Vorurteile. Man glaubte, daß
eine einwandfreie Befestigung so dünner Räder an den Wellen nicht möglich sei und
daß die zarten Zähne beim Zeigerstellen von Hand abbrechen würden, denn beim Zeigerstellen
wirkt auf die Zähne eine weit höhere Kraft als die Zugfederkraft des Uhrwerks.
Diese
Vorurteile wurden aber praktisch nicht bestätigt gefunden, ganz im Gegenteil, das
dünne, biseaulose Ankerrad der Erfindung bewährte sich, in Uhrwerken für Armbanduhren
eingebaut, auf das Beste und wies eine ganze Reihe zunächst überraschender Vorteile
auf, von denen nachstehend die folgenden genannt seien: 1. Beim Ausstanzen der Radrohlinge
entsteht geringer Werkzeugverschleiß (Lebensdauer des Stanzwerkzeugs 1 : 3 heraufgesetzt).
Auch kann härterer Werkstoff verwendet werden, was eine größere Genauigkeit der
Zahnteilung gewährleistet.
-
z. Beim Verzahnen, das bekanntlich paketweise erfolgt, können etwa
die doppelte Anzahl Räder wie bisher gleichzeitig mit Zähnen versehen werden.
-
3. Da sich die dünnen Räder beim Ausstanzen weniger deformieren als
die dickeren, kann der Arbeitsgang des beidseitigen Planschleifens entfallen.
-
4. Der Arbeitsgang des Zahnschrägschleifens (mit Spezialmaschine)
entfällt ganz.
-
5. Beim Schleifen der Hebungsflächen, das paketweise erfolgt, können
die doppelte Anzahl Räder wie bisher gleichzeitig geschliffen werden.
-
6. Beim Ruheflächenschleifen, das gleichfalls paketweise erfolgt,
können ebenso die doppelte Anzahl Räder gleichzeitig geschliffen werden.
-
7. Das Rad der Erfindung läßt sich leichter axial flach richten als
die bekannten und löst sich bei . diesem Arbeitsgang weniger leicht von seiner Vernietung
am Trieb.
-
B. Die dünnen Räder haben ein geringeres Trägheitsmoment als die dicken
mit Biseau. Das hat zur Folge, daß jeder Zahn des Ankerrades die Hebefläche der
Palette früher erreicht. Durch die damit verbundene Verlängerung der Impulsstrecke
erhält der Anker einen nachhaltigen Impuls, wodurch die Amplitude der Unruh größer
wird. Es ist daher bei Uhrwerken, die mit einem Ankerrad der Erfindung ausgerüstet
sind, möglich, ja zur Vermeidung von Prellungen sogar nötig, das Drehmoment der
Zugfeder herabzusetzen. Man kann also nach Wunsch in einem mit einem Ankerrad der
Erfindung ausgerüsteten Uhrwerk entweder eine dünnere und dafür längere Zugfeder
verwenden, wie in dem Uhrwerk mit Biseau-Ankerrädern, oder man kann Federn aus Werkstoff
geringeren Härtegrades verwenden, die eine längere Lebensdauer garantieren. Die
längere Zugfeder bringt den Vorteil der längeren Gangdauer und größeren Ganggenauigkeit.
-
9. Das Ankerrad der Erfindung kann beiderseits bis zu den Zahnspitzen
poliert werden. Dies gewährleistet eine bessere Ölhaltung als bei den biseautierten
Rädern. Die Schleifriefen der Biseautierung wirkten als ölziehende Kapillaren.
-
10. Wegen der verringerten Masse des Ankerrades ist der Einfluß von
Magnetfeldern auf den Gang der Uhr herabgesetzt.
-
11. Das Ankerrad eignet sich wegen seiner geringen Masse besonders
gut auch für Uhrwerke mit höherer Schlagzahl als die bisher übliche.
-
Die Zeichnung zeigt beispielsweise schematisch und teilweise im Schnitt
eine Ausführungsform der Erfindung. In der Zeichnung ist F i g. 1 ein Schnitt nach
F i g. 3 durch einen Zahn mit der Palette der bisherigen Form, F i g. 2 ein gleicher
Schnitt durch einen Zahn bei einem Ankerrad gemäß der Erfindung und F i g. 3 eine
Draufsicht auf das Ankerrad nach F i g. 1 oder 2.
-
In der Zeichnung ist 2 der Zahn, 3 der Hebestein (Palette), 4 die
Zahnschräge (Biseau), 5 ist die Hebefläche am Ankerradzahn und 6 die Ruhefläche.