DE1523770A1

DE1523770A1 - Hemmungseinrichtung fuer Uhrwerke

Info

Publication number: DE1523770A1
Application number: DE19661523770
Authority: DE
Inventors: Berney Jean Claude
Original assignee: BERNARD GOLAY SA
Current assignee: BERNARD GOLAY SA
Priority date: 1965-12-07
Filing date: 1966-11-22
Publication date: 1969-07-24
Also published as: CH1685665A4; GB1108269A; FR1505656A; US3440815A; CH464083A

Description

BERNARD GOLAY S.A. Lausanne / Schweiz

Hemmungs einrichtung für Uhrwerke

In einem üblichen Uhrwerk hat die Hemmungs einrichtung die Aufgabe, die Energie des vom Federhaus angetriebenen Raderwerkes auf ein Regelorgan zu übertragen, welches aus der Verbindung Unruh-Spiralfeder besteht. Eine solche Hemmungs einrichtung enthält als wesentlichen Bestandteil einen frei beweglichen Anker, der um eine auf der Werkplatte angeordneten Achse schwingt. Die mechanische Verbindung zwischen dem Anker und dem Regelorgan, welches aus der Hebelscheibe mit dem Hebe-stein besteht, an welchen die beiden Hörner des Ankers anschlagen, ist verhaltnismassig kompliziert. Darüberhinaus erfordert die Verbindung Unruh-Spiralfeder

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eine umständliche Einregulierung.

Schon vor längerer Zeit hat man vorgeschlagen, in kleinen Uhren dieses System durch eine einfachere Konstruktion zu ersetzen, welche aus einem halbkreisförmigen Anker am Ende einer schwingenden Klinge besteht, die fest in der Werkplatte sitzt. Dieser Anker ist mit zwei diametral gegenüberliegenden Hebesteinen ausgestattet, die in Höhe des Mittelpunktes des Hemmung β rad es angeordnet sind. Diese Konstruktionsweise, die sich von der klassischen Hemmungsein richtung ableitet, ist jedoch niemals praktisch verwendet worden, da sie keine zufriedenstellende Ergebnisse erbrachte. Hierbei mussten nämlich der Anker verhältnis massig grosse Abmessungen auf·· weisen, die von dem Durchmesser des Hemmungsrad es abhängen, so dass seine Masse im Hinblick auf die Starrheit der schwingenden Klinge zu gross sein musste. Andererseits konnte die schwingende Klinge nicht zu gross gewählt werden, wenn man eine ausreichende Schwingungsamplitude für eine gute Wirkungsweise der Hemmung erhalten und dieser möglichst wenig Energie entziehen wollte. Hieraus ergab sich aber unvermeidbar ein Hängen oder Verbiegen der schwingenden Klinge je nach der Stellung des Uhrwerkes, wodurch die praktische Anwendung dieses Systemes erschwert wurde.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine Hemmung sein richtung für Uhrwerke, welche aus einem mit dem Hemmungsrad zusammen-

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arbeitenden Anker besteht, der fest an einem schwingenden Organ sitzt, dessen Schwingung durch die vom Raderwerk übertragene Energie aufrecht erhalten wird, womit die Nachteile vermieden und eine zufriedenstellende Wirkungsweise dieser Einrichtung in allen Lagen gewahrleistet ist.

Hierzu ist die erfindungsgemässe Hemmungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der Anker senkrecht zur Ebene des Hemmungsrad es schwingt.

In der beigefügten Zeichnung ist eine beispielsweise AusfUhrungs form der erfinduhgsgemassen Hemmungseinrichtung dargestellt, wobei zeigen !

Fig. 1 eine Hemmung sein richtung mit schwingender Klinge;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II - II nach Fig. 3 und

Fig. 3 eine vergrösserte Seitenansicht der Hemmungs einrichtung.

Hierbei dreht sich nach Fig. 1 zwischen der Werkplatte 1 eines Uhrwerkes und einer Brücke 2 ein Hemmungsrad 3, dessen Ritzel 4 in ein Zahnrad 5 eingreift, welches das Sekundenrad eines üblichen, mechanischen Uhrwerkes sein kann. In jedem Fall überträgt das Rad 5 die Antriebsenergie des Uhrwerks auf das Hemmungs-

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rad 3.

Dieses Rad 3 trägt an seinem Umfang zwei seitliche Zahnungen 6 und 7, die auf jeder gegenüberliegenden Seite des Rades 3 angeordnet sind. Die Zahne jeder dieser Zahnungen weisen eine vertikale und eine schrage Flanke auf, wobei die schragen Flanken in Richtung der Drehung des Hemmungsrad es geneigt sind. Die Zahnungen 6 und 7 sind ferner versetzt zueinander angeordnet, und zwar um eine Entfernung, die einer halben Zahnbreite entspricht.

Das Hemmungsrad 3 arbeitet mit einem Anker 8 zusammen, welcher im Verhältnis zu dem Durchmesser des Rades 8 nur eine geringe Abmessung aufweist und vertikal angeordnet ist. Dieser Anker 8 tragt zwei Hebesteine 9 und 10, die aus Rubinpaletten bestehen und in je einem Ende des Ankers sitzen. Jeder dieser Hebesteine zeigt im Profil (Fig. 3) eine vertikale Fläche 9a. bzw. 10a und eine geneigte Flache 9b bzw. 10b. Diese geneigten Flachen 9b bzw. 10b sind parallel zu den geneigten Flächen an den Zahnen der Zahnungen 6 und 7.

Der Anker 8 ist durch Aufsetzen oder Verschweissen an dem Ende einer schwingenden Klinge 12 befestigt, die mit ihrem anderen Ende 12b starr in einem Trager sitzt. Dieser Trager besteht aus. zwei Blöcken 13 und 14, welche die Klinge unter dem Druck einer

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Zwinge 15 festklemmen, die ihrerseits durch einen Zapfen 16 gefuhrt und durch eine Schraube 17 betätigt wird. Um die Starrheit in der Schwingungsebene am freien Ende der schwingenden Klinge 12 zu vergrössern, ist dieses Klingenende 12a gegenüber der übrigen Klinge um 90° verdreht, wobei die geringe Länge des Teiles 12a eine Schwingung des Ankers in einer zur Werkplatte parallelen Ebene verhindert.

Die Werkplatte 1 weist ferner in der Nahe des Ankers eine Ausnehmung 11 auf, die den unteren Teil des Ankers 8 aufnimmt. . Auf diese Weise ist der vertikale Platzbedarf des Ankers sehr gering.

Die Wirkungsweise dieser Hemmungseinrichtung ergibt sich aus den Darstellungen der Figuren 2 und 3. Hiernach tritt in der Ausgangsstellung jeder der Hebe-steine 9 und 10 ganz wenig in die entsprechenden Zahnungen 6 und 7 ein, was in der Zeichnung mit d angedeutet ist. Hierdurch kommt immer ein Zahn der einen oder anderen Zahnung zum Anschlag gegen eine der Flanken 9a oder 10a eines der Hebesteine. Man ist bestrebt, die Schwingungsamplitude ader Hebesteine 9 und 10 auf einem möglichst geringen Wert zu halten, um hierdurch der Klinge 12 einerseits eine grosstmogliche Starrheit und damit Unempfindlichkeit gegen aus sere StOe se ver·· leihen und andererseits eine verkürzte Länge geben zu können.

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Diese Schwingung Samplitude wird einzig und allein durch erforderliche Sicherheitstoleranzen unter Berücksichtigung einer Abnutzung der Zahnspitzen in den Zahnungen 6 und 7 sowie mechanischer Stosseinwirkungen der Zahnspitzen gegen den Anschlag der Hebesteine bestimmt,

Die Fig. 3 stellt daher die Hemmungseinrichtung in ihrer Ruhestellung dar, wobei jeder der Hebesteine 9 und 10 um einen Wert d in die Zahnungen 6 und 7 eingreift. Sobald nun das durch ein Antriebsorgan angetriebene Hemmungsrad 3 sich in Richtung des Pfeiles F verschiebt, schlägt die Kante der geneigten Flache des Zahnes 18 an die Oberkante der Flache 10b des Hebesteines 10, wodurch die Hebe steine aufgrund eines vertikalwirkenden Impulses nach unten verschoben werden. Hierdurch kann sich der Zahn 18 in Richtung des Pfeiles F weiterbewegen und der Zahn 19 der oberen Zahnung 6 kommt zum Anschlag gegen die Flache 9b des oberen Hebesteinee 9. Dieser Hebeetein blockiert das Hemmungsrad, bis die elastische Federkraft der Klinge 12 den Hebestein 9 nach oben bewegt und hierdurch den Zahn 19 freigibt. Der Druck des Zahnes 19 auf die Flache 9b des Hebesteines 9 bewirkt ebenfalls einen vertikalen Impuls, womit die Energie dee Hemmungsrad es 3 auf die Klinge 12 übertragen wird und welcher für die Unterhaltung der Schwingung der Klinge erforderlich ist.

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Durch eine geeignete Wahl der Neigung an den Zahnen der Zahnungen 6 und 7 ist es möglich, ein Mindestmass an Energie zu übertragen, welches ausreicht zur Unterhaltung der Schwingung der Klinge in ihrer Eigenfrequenz und für eine vollkommene Abhängigkeit der Weiterbewegung des Hemmungsrades 3 von der Schwingung der Klinge in ihrer Resonanzfrequenz.

Bei dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel besteht die Zeitbasis aus der schwingenden Klinge 11 und es ist daher wesentlich, dass deren Schwingungsfrequenz konstant ist. Zur Verbesserung dieser Konstanz kann man an Stelle einer einfachen Klinge auch eine Stimmgabel oder einen stimmgabelahnlichen Resonator verwenden, dessen einer Arm den Anker tragt und dessen anderer Arm frei schwingt und den ersten Arm synchron erregt. In gleicher Weise sind auch andere Formen von Resonatoren verwendbar, beispielsweise solche im dynamischen Gleichgewicht, wie ein Resonator in H-, O- oder S-Form.

Anstelle einer gegenseitigen Versetzung der Zahne der Zahnungen des Hemmung s rad es können in einer Abwandlung auch die Arme des Ankers gegeneinander versetzt sein.

Es ist ferner sehr zweckmässig, dem Hemmungsrad ein gewisses

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Spiel in vertikaler Richtung zu geben sowie eine Möglichkeit zur Einstellung dieses Spiel vorzusehen, da hierdurch ein etwaiges Hangen oder Verbiegen der Klinge korrigiert werden kann.

Der Isochronismus eines solchen Systems kann jedoch in manchen Fallen nicht ausreichend zufriedenstellend sein, so dass es zweckmassig ist, einen zweiten Resonator als Zeitbasis zu verwenden, dessen Schwinguugsfrequenz ein Vielfaches der Schwingungsfrequenz des schwingenden Organs beträgt und welcher die Hemmung tragt und auf mechanischem, magnetischem,elektrodynamischem oder

wird

elektromagnetischem Wege synchron erregt/ Dieser zweite Oszillator kann beispielsweise eine Stimmgabel sein.

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Claims

PATENTANSPRUECHE

V X-J Hemmungseinrichtung für Uhrwerke, bestehend aus einem mit dem Hemmungsgrad zusammenarbeitenden Anker, welcher fest an einem schwingenden Organ sitzt, dessen Schwingung durch die vom Räderwerk übertragene Energie aufrecht erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (8) senkrecht zur Ebene des Hemmungsgrades (3) schwingt.
2. Hemmungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (8) an einem schwingenden Organ (12) sitzt, welches gleichzeitig als Regelorgan bzw. Zeitbasis dient.
3. Hemmungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelorgan eine schwingende Klinge ist.
4. Hemmungs einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die schwingende Klinge (12) an dem den Anker (8) tragenden Ende zur Vergroeserung der Starrheit um 90° verdreht ist.
5. Hemmungs einrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das schwingende Organ durch einen Primarachwinger synchron erregt wird, welcher als Regelorgan dient.

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6. Hemmungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsfrequenz des Primärschwingers ein Vielfaches der Schwingungsfrequenz des schwingenden Organs beträgt.
7. Hemmung s ein richtung nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelorgan ein stimmgabelähnlicher Resonator ist.
8.. Hemmungs einrichtung nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelorgan ein Resonator im dynamischen Gleichgewicht ist.
9. Hemmung s ein richtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Hemmungsrad (3) mit zwei ebenen Zahnungen (6, 7) ausgestattet ist, von denen jede mit einem Hebestein (9*10) des Ankers (8) zusammenarbeitet.
10. Hemmungs ein richtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnungen (6, 7) gleich ausgebildet und um einen halben Zahn gegeneinander versetzt angeordnet sind, wobei die Hebesteine (9,10) auf einer Senkrechten zur Ebene des Hemmungsrades (3) liegen.

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11. Hemmung s ein richtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnungen (6,7) gleich ausgebildet sind und die einzelnen Zähne (18, 19) in einer Linie liegen, wobei die Hebesteine (9» 10) um einen halben Zahn gegeneinander versetzt angeordnet sind.

12, Hemmung s ein richtung nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiderseits der Bewegungsrichtung des
Hemmungsrades (3) angeordneten Zähne (18, 19) eine ebene, zu einer Abschrägung (9b, 10b) des betreffenden Hebesteines (9,10) parallele Fläche aufweisen.

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