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Ein Problem, das die Uhrmacher seit langem beschäftigt, ist dasjenige
der durch den Einfluß der Hemmung verursachten Störung der Schwingungsfrequenz der
Unruh. Bei der üblichen Ankerhemmung verursacht nämlich der Zug ein Nachgehen des
Ganges der Uhr, da er die Schwingung der Unruh vor dem toten Punkt bremst. Ein ähnlicher
Effekt tritt beim Gebrauch von magnetischen Begrenzungsstiften ein, welche übrigens
eine verhältnismäßig hohe Anziehungskraft haben müssen, da der Wert des Feldes in
Anhängigkeit vom Quadrat des Abstands abnimmt. -- . _ Es ist auch schon eine Hemmung
bekannt, in welcher das äußere Ende der Spiralfeder an einem Klotz der Ankergabel
befestigt ist. Schwingt die Unruh im einen oder anderen Sinne, bewegt sich das äußere
Ende der Spiralfeder tangential und verschwenkt den Anker im einen oder anderen
Sinne, was eine ziemlich starke Spiralfeder benötigt und daher ihre Regulierfähigkeit
beeinträchtigt.
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Es ist der Zweck der Erfindung, diese Nachteile zu beheben, indem
eine Vorrichtung geschaffen wird, bei welcher die den Anker gegen den einen oder
anderen Begrenzungsstift haltende Kraft abnimmt und im Moment Null wird, wo sich
die Unruh dem toten Punkt nähert, so daß ihre störende Wirkung vernachlässigbar
ist. Sie bezieht sich auf eine Anker-Rückführvorrichtung für Uhrwerk-Ankerhemmung
mit einer Antriebsunruh und einer Spiralfeder, deren inneres Ende an der Unruhwelle
angebracht ist, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß das äußere- Ende der Spiralfeder
an einem Arm des Ankers so befestigt ist, daß während der Schwingung der Unruh im
einen oder anderen Sinne die radiale Kontraktion bzw. die radiale Expansion der
Spiralfeder danach trachtet, den Anker gegen den einen bzw. den anderen der Begrenzungsanschläge
abgestützt zu halten. Diese Vorrichtung hat gegenüber den magnetischen Anschlägen
den Vorteil der Bewegung des Ankers während der kurzen Zeitperiode, wo die Unruh
ihn antreibt, einen viel kleineren Widerstand entgegenzusetzen. Andererseits ist
das erfindungsgemäße, auf einer radialen Verschiebung des äußeren Endes der Spiralfeder
beruhende System ohne Einfluß auf die.-Schwingungsperiode der Unruh und hat außerdem
den Vorteil, die Dezentrierung der Windungen der Spiralfeder bei der Expansion und
der Kontraktion der Spiralfeder zu vermindern. Des weiteren ist es durch Änderung
des Abstandes zwischen dem Klötzchen und der Drehachse des Ankers möglich, die Kraft
sehr genau einzustellen, mit welcher die Spiralfeder den Anker in seiner Stellung
hält, und zwar in weiten Grenzen, da es sogar möglich ist, diese Wirkung total zu
annullieren.
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In einer Uhr mit Antriebsunruh ist die Amplitude der Unruh praktisch
konstant, so daß auch die Schwingungsperiode beinahe konstant bleibt.
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Die Zeichnung zeigt beispielsweise zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes.
In dieser Zeichnung ist nur das gezeigt, was für das Verständnis der Erfindung notwendig
ist.
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F i g. 1 ist eine Draufsicht auf die erste Ausführungsform; F i g.
2 und 3 sind Draufsichten auf die zweite Ausführungsform in zwei verschiedenen Arbeitsstellungen.
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Die in F i g. 1 dargestellte Ankerhemmung hat ein Ankerrad 1, einen
Anker 2 vom Typ der sogenannten »Seitenanker« und eine Unruh, von welcher man in
F i g. 1 nur die Welle 3 sieht. Die Unruhwelle 3 trägt eine mit einem Hebelstein
5 versehene Hebelscheibe 4, eine Sicherungsrolle 6 und eine der Befestigung des
inneren Endes der Spiralfeder 8 dienende Spiralrolle 7. Das äußere Ende der Spiralfeder
8 ist nicht wie üblich an einem festen Klötzchen angehängt, sondern ist an einem
Klotz 9 befestigt, der auf einem Arm 10 des Ankers 2 sitzt. Dieser Arm 10 ist ein
zusätzlicher, üblicherweise nicht vorgesehener Arm, wobei die Symmetrieebene dieses
Armes 10 nahe der Drehachse 11 des Ankers 2 zwischen den Hebesteinen oder Paletten
12 und 13 hindurchgeht. Die beiden Hebesteine 12 und 13 sind so am Anker 2 befestigt,
daß jeder Anzug vermieden wird. Mit anderen Worten: Die Ruhefläche jedes Hebelsteines
ist senkrecht zur Linie, die die Achse 11 mit demjenigen Punkt der Ruhefläche verbindet,
der nach dem Fall von einem Zahn des Ankerrades 1 berührt wird. Die Begrenzungsstifte
sind mit 14 und 15 bezeichnet.
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Die dargestellte und beschriebene Ankerhemmung arbeitet wie folgt:
Angenommen, die Unruh bewege sich im Gegenuhrzeigersinn der F i g. 1. Die Lage der
Teile ist für den Moment dargestellt, wo der Hebelstein 5 den Anker 2 im Uhrzeigersinn
zum Schwingen bringt, um ihn gegen den Begrenzungsstift 15 zu bringen. Ist der Anker
2 einmal in dieser neuen Lage angekommen, so führt die Unruh ihren ersten Ergänzungsbogen
aus, so daß beim gewählten Wicklungssinn der Spiralfeder 8 die Windungen dieser
Feder sich zu erweitern -trachten. Infolgedessen versucht der Klotz 9, an welchem
das äußere Ende der Spiralfeder 8 befestigt ist, sich von der Unruhwelle 3 zu entfernen
und hält infolgedessen den Anker 2 gegen den Begrenzungsstift 15 abgestützt. Die
Spiralfeder 8 wirkt also dank der radialen Verschiebung ihrer Windungen, vor allem
ihrer äußersten Windung, auf den Anker. Es ist klar, daß beim Durchlaufen des oben
beschriebenen Ergänzungsbogens das äußere Ende der Spiralfeder 8 auch versucht,
sich tangential (nach oben in F i g. 1) zu verschieben, daran aber dadurch gehindert
wird, daß es am Klotz 9 befestigt ist, dessen Abstand von der Achse 11 unveränderlich
ist. Diese tangentiale Wirkung erzeugt nur ein sehr kleines Drehmoment, welches
praktisch keinen Einfluß auf den Anker 2 hat.
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Ist der oben beschriebene erste Ergänzungsbogen einmal beendigt, so
geht die Unruh im Uhrzeigersinn der F i g. 1 zurück. Während dieser Bewegung bleibt
der Anker 2 auch gegen den Begrenzungsstift 15 abgestützt, denn die Spiralfeder
8 ist noch in ihrem erweiterten Zustande, und infolgedessen versucht der Klotz 9
immer noch, den Anker 2 im Uhrzeigersinn zu verschwenken. Wenn der Hebelstein 5
in den Gabeleinschnitt des Ankers 2 eintritt, so erteilt er dem Anker 2 eine Schwingung
und führt ihn in die dargestellte Lage zurück, in welcher der Anker 2 sich gegen
den Begrenzungsstift 14 abstützt. Hierauf durchläuft die Unruh ihren zweiten Ergänzungsbogen,
so daß sich die Spiralfeder 8 zusammenzieht und der Klotz 9 versucht, sich der Unruhwelle
3 zu nähern, wodurch der Anker 2 gegen den Begrenzungsstift 14 abgestützt gehalten
wird. Die Unruh beendigt ihren Ergänzungsbogen und kommt durch Drehung im Gegenuhrzeigersinn
der F i g. 1 in ihre Gleichgewichtslage zurück. Die Spiralfeder 8 befindet sich
noch in zusammengezogenem Zustande, so daß der Anker 2 weiter gegen den Begrenzungsstift
14 abgestützt gehalten
wird, bis zum Augenblick, wo der Hebelstein
5 den Anker 2, wie weiter oben beschrieben, zum Schwingen bringt. Der beschriebene
Zyklus kann von neuem beginnen.
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Man erkennt, daß bei der normalen Arbeitsweise des Uhrwerkes der Anker
2 durch den Hebelstein 5 der Hebelscheibe 4 geführt wird und sich die Rückführung
nur zur Eliminierung der Reibung zwischen dem Sicherheitsstift 16 und dem Umfang
der Sicherungsrolle 6 vollzieht, da diese Reibung einer guten Regulierung des Uhrwerkes
sehr schädlich wäre.
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Die Spiralfeder 8 spielt gleichzeitig die Rolle der üblichen, die
Regulierung sicherstellenden Spiralfeder und diejenige des Organs, welches den Anker
2 gegen die Begrenzungsanschläge 14 und 15 abgestützt hält. In einer Variante der
Erfindung kann man auch zwei verschiedene Spiralfedern vorsehen, wobei die eine
für die Regulierung und die andere zur Abstützung des Ankers gegen die Begrenzungsanschläge
dient. Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung kann der Klotz 9, mittels welchem
das äußere Ende der Spiralfeder 8 am Anker 2 befestigt ist, auch einen verstellbaren
Exzenter bilden, der zwar mit starker Reibung am Anker montiert ist, aber doch so,
daß eine kleine Veränderung seiner Stellung mittels eines Schraubenziehers möglich
ist.
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Die zweite, in den F i g. 2 und 3 dargestellte Ausführungsform des
Erfindungsgegenstandes unterscheidet sich von der ersten nur dadurch, daß der Anker
vom Typ der sogenannten »geradlinigen« Anker ist und daß der Klotz 9, an welchem
das äußere Ende der Spiralfeder 8 befestigt ist, auf dem Arm des Ankers 2 sitzt,
an dessen Ende der Eingangshebelstein 12 befestigt ist. Der Wicklungssinn der Spiralfeder
8 ist hier umgekehrt.
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Die Arbeitsweise dieser zweiten Ausführungsform ist die folgende:
Es sei wiederum angenommen, die Unruh drehe sich im Gegenuhrzeigersinn der F i g.
2. Die Teile sind für den Augenblick dargestellt, wo der Hebelstein 5 den Anker
2 im Uhrzeigersinn in Schwingung versetzt, um ihn gegen den Begrenzungsstift
15 zu bringen. Ist der Anker 2 einmal in dieser neuen Lage (F i g. 3) angekommen,
so durchläuft die Unruh ihren ersten Ergänzungsbogen, so daß beim vorliegend gewählten
Wicklungssinn der Spiralfeder 8 die Windungen dieser Feder sich zusammenzuziehen
trachten. Gleichzeitig versucht das äußere Ende der Spiralfeder 8 sich tangential
nach rechts (F i g. 3) zu verschieben, so daß die Resultierende dieser beiden radialen
bzw. tangentialen Kräfte auf den Klotz 9 wirkt und danach trachtet, den Anker 2
im Uhrzeigersinn der F i g. 3 zu verschwenken, was den Anker 2 am Begrenzungsstift
15 abgestützt hält. Man erkennt aus der F i g. 3, daß die durch den Klotz 9 gehende,
an die Spiralfeder angelegte Tangente über der Achse 11 des Ankers 2 verläuft und
daher die Wirkung der auf den Klotz 9 ausgeübten radialen Kraft verstärkt.
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Ist der oben beschriebene erste Ergänzungsbogen einmal durchlaufen,
so kommt die Unruh im Uhrzeigersinn der F i g. 3 zurück. Während dieser Bewegung
bleibt der Anker 2 auch gegen den Begrenzungsstift 15 abgestützt, denn die
Spiralfeder 8 ist noch im zusammengezogenen Zustande, so daß infolgedessen der Klotz
9 den Anker im Uhrzeigersinn zu verschwenken versucht. Es ist richtig, daß die tangentiale
Verschiebung des Endes der Spiralfeder 8 während dieser Bewegung der Unruh der radialen
Kraft entgegen zu arbeiten versucht, aber das durch diese tangentiale Kraft ausgeübte
Drehmoment ist sehr viel schwächer, als das durch die radiale Kraft erzeugte Drehmoment,
insbesondere wegen der aus F i g. 3 ersichtlichen Differenz der Hebellängen. Wenn
der Hebelstein 5 in den Gabeleinschnitt des Ankers 2 eintritt, so erteilt er dem
Anker 2 eine Schwingung und führt ihn in die in F i g. 2 dargestellte Lage zurück,
in welcher der Anker sich gegen den Begrenzungsstift 14 abstützt. Die Unruh durchläuft
hierauf ihren zweiten Ergänzungsbogen, so daß sich die Spiralfeder 8 erweitert und
der Klotz 9 sich von der Unruhwelle 3 zu entfernen trachtet. Der Anker 2 versucht,
sich unter der Wirkung der radialen Kraft im Gegenuhrzeigersinn zu drehen und wird
gegen den Stift 14 abgestützt gehalten. Auf den Anker 2 wirkt auch ein kleines
Drehmoment im umgekehrten Sinne, dadurch ausgeübt, daß das äußere Ende der Spiralfeder
8 sich nach links (F i g. 2) zu verschieben trachtet und daß die durch den Klotz
9 gehende Tangente an die Spiralfeder 8 nunmehr unterhalb der Achse 11 verläuft.
Dieses letzte Drehmoment ist hingegen sehr viel schwächer als dasjenige, das durch
die obengenannte radiale Kraft erzeugt wird, so daß der Anker 2 gut gegen den Begrenzungsstift
14 abgestützt gehalten wird. Die Unruh beendigt bald ihren Ergänzungsbogen und kommt
durch Drehung im Gegenuhrzeigersinn (F i g. 2) in ihre Gleichgewichtslage zurück.
Die Spiralfeder 8 befindet sich noch im ausgedehnten Zustande, so daß der Anker
2 weiter gegen den Begrenzungsstift 14
abgestützt wird. Die durch die
Spiralfeder 8 auf den Klotz 9 ausgeübte radiale Kraft wird nun durch die durch die
tangentiale Verschiebung des äußeren Endes der Spiralfeder 8 erzeugte Kraft verstärkt.
In einem bestimmten Augenblick bringt der Hebelstein 5 den Anker 2, wie weiter
oben beschrieben, zum Schwingen und führt ihn in die in F i g. 3 dargestellte Lage.
Der beschriebene Zyklus kann von neuem beginnen.
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Die im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschriebenen Varianten
sind auch bei der zweiten Ausführungsform anwendbar.