DE1698611B1

DE1698611B1 - Spring motor for clocks

Info

Publication number: DE1698611B1
Application number: DE19621698611
Authority: DE
Inventors: Urs Giger
Original assignee: Ebauchesfabrik ETA AG
Current assignee: Ebauchesfabrik ETA AG
Priority date: 1961-11-01
Filing date: 1962-10-27
Publication date: 1969-09-11
Also published as: CH376432A; GB1020456A; CH1265861A4

Description

Der Gegenstand der Erfindung ist ein Federmotor teil bei diesem bekannten Federmotor das schwäfür Uhren mit einer spiralförmig sich um eine Welle ; inhere... ,' :.....The object of the invention is a spring motor part of this known spring motor that schwäfür Clocks with a spiral wrap around a shaft; inhere ..., ': .....

auf- und abwindenden, als Energiespeicher wirken- Durch diese Maßnahmen wird aber die Gang-up and down, act as an energy store - These measures, however, reduce the

den, mit der Welle festverbundenen Zugfeder, deren reserve des Federmotörs nicht oder nur geringfügig Abmessungen und insbesondere deren Klingenstärke 5 geändert.the tension spring firmly connected to the shaft, whose reserve of the spring motor is not or only slightly Dimensions and in particular their blade thickness 5 changed.

durch die für einen normalen "Gang der Uhr abzu- Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe begebende Kraft bestimmt sind. steht nun darin, die den bekannten Federmotoren alsby which for a normal "rate of the clock to- The object on which the invention is based Force are determined. is now in it, which the well-known spring motors as

Die bekannten Federmotoren dieser Gattung, Energiespeicher bisher gesetzten Grenzen zu sprenderen Zugfeder üblicherweise innerhalb eines um gen und einen Federmotor zu schaffen, welcher ohne eine Welle frei drehbar gelagerten Federhauses an- io Beeinträchtigung der Ganggenauigkeit der Uhr eine geordnet und mittels einer am inneren Ende der wesentlich größere Energiemenge aufzuspeichern Feder vorgesehenen Öse an einem Haken des als . vermag als die ;bisher bekannten Federmotoren.
Wellenbund ausgebildeten Federkerns und mittels Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daßThe known spring motors of this type, energy storage previously set limits to sprenderen tension spring usually within a to gene and to create a spring motor, which without a shaft freely rotatably mounted barrel an- io impairment of the accuracy of the clock an orderly and by means of one at the inner end of the substantially larger amount of energy to be stored on a hook of the spring provided as an eyelet. capable than the previously known spring motors.
Shaft collar formed spring core and by means of the invention this is achieved in that

einem ,am äußeren Ende der Feder angebrachten, in der Durchmesser der Federwelle kleiner ist, als er eine Kerbe des Federhauses eingreifenden Haken an 15 an sich für die Klingenstärke an den normalen Ander Welle und am Federhäus angeschlossen sind, trieb der Uhr gewährleistenden Zugfeder erforderlich weisen eine Charakteristik auf, die vom vollgespann- wäre, und daß der so gewonnene Raum zur Auften Zustand der Feder bis zu einer verhältnismäßig nähme eines mit dieser Zugfeder fest verbundenen noch hohen Spannkraft sehr langsam, dann aber Federbandteiles dient, dessen Klingenstärke der rasch absinkt. Die mittels einer derartigen Feder an- 20 dünneren Federwelle angepaßt ist und welches eine getriebene Uhr läuft um so genauer, je flacher der solche Länge hat, daß bei auf der Welle aufgewickelerste Teil der Federcharakteristik und um so langer tem Zustand dieses Federteiles der für die normale mit der gleichen Genauigkeit, je steiler der zweite Zugfeder erforderBcte. Durchmesser erreicht wird.
Teil der Federcharakteristik verläuft. Die Steigung Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßenone, attached to the outer end of the spring, in the diameter of the spring shaft is smaller than it has a notch of the barrel engaging hook on 15 are connected to the normal other shaft and on the barrel for the blade strength to drive the clock ensuring the tension spring required a characteristic that would be of the fully tensioned, and that the space gained in this way to open the state of the spring up to a relatively high tension force firmly connected to this tension spring would take very slowly, but then serve as a spring band part, the blade thickness of which decreases rapidly. The thinner spring shaft is adapted by means of such a spring and which a driven watch runs the more precisely, the flatter the length that the spring characteristic is wound on the shaft and the longer the state of this spring part for the normal with the same accuracy, the steeper the second tension spring is required. Diameter is reached.
Part of the spring characteristic runs. The slope An embodiment of the invention

des ersten Teiles kann sogar aus den Abmessungen 25 Uhrfeder ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar der Zugfeder und deren Elastizitätsmodul berechnet zeigenthe first part can even from the dimensions 25 clock spring is shown in the drawing, namely of the tension spring and its modulus of elasticity calculated

werden, und man weiß, daß sie mit abnehmender Fig. 1 bis 3 eine Draufsicht in drei verschiedenenare, and it is known that they are a plan view in three different with decreasing Figures 1 to 3

Klingenstärke und -breite und zunehmender Feder- . Betriebszuständen, _; Blade thickness and width and increasing feather. Operating states _,;

länge abnimmt. Die Gangreserve der Uhr kann je- . F i g. 4 ein den F i g. 1 bis. 3 und 10 zugeordnetes doch durch die Wahl der Federabmessungen nur in 30 Diagramm.length decreases. The power reserve of the watch can vary. F i g. 4 a f i g. 1 to. 3 and 10 assigned but by the choice of the spring dimensions only in 30 diagram.

beschränktem Ausmaß beeinflußt werden, weil diese Die in Fig. 1 bis. 3 dargestellte Feder besteht imcan be influenced to a limited extent because these The in Fig. 1 to. 3 spring shown consists in

Wahl schon nach dem kleinsten Drehmoment, das wesentlichen aus .einem Band, das spiralförmig aufdie Uhr noch in Gang hält, getroffen werden muß. und abwindbar ist. Am inneren Ende ist dieses Band In diesem Sinne hängt die Gangreserve allein vom in üblicher Weise mit- einer Öse versehen, mittels Füllfaktor ab, d. h. vom Verhältnis der durch die 35 welcher es an einem Bund 1 einer Welle 2 ange-Feder bedeckten Fläche zu der verfügbaren Fläche schlossen werden kann. Ein Haken 3 ist am äußeren im Federhaus. Da ferner die Federbanddicke der Ende des Federbandes angebracht, damit letzteres Bruchgefahr wegen den kleinstmöglichen Federkern durch Eingreifen in eine Kerbe 4 eines Federhauses 5 bestimmt, waren bei den bisher bekannten Federn an demselben angeschlossen werden kann,
und bei einer gegebenen Uhr die Ausmaße des Feder- 4° Das Band der ,.dargestellten Feder weist nun ein bandes (Dicke und Länge) und damit auch die 40 inneres Ende 7 auf," das dünner ist als der äußere bis 45 Stunden betragende Lauf dauer der Uhr fest- ν Federbandteil 6. Das innere Federbandende gehört gelegt. Diese konnte zwar durch die Wahl einer einem inneren dünneren Federbandteil 7 zu. Die kleineren bzw. leichteren Unruh um weniges ver- Federbandteile 6, 7 sind auf irgendeine der weiter längert werden, weil die vom Federhaus abzugebende 45 unten beschriebenen Weisen fest miteinander verKraft im wesentlichen durch die Unruh bestimmt, bünden.Selection already according to the smallest torque, which is essential from a strap that still keeps the watch running in a spiral shape. and is windable. This band is at the inner end available area can be closed. A hook 3 is on the outside in the barrel. Furthermore, since the spring band thickness is attached to the end of the spring band, so that the latter risk of breakage due to the smallest possible spring core is determined by engaging in a notch 4 of a barrel 5, the springs known up to now can be connected to the same,
and for a given watch the dimensions of the spring. 4 ° The band of the. The spring shown now has a band (thickness and length) and thus also the 40 inner end 7, "which is thinner than the outer barrel, which lasts up to 45 hours duration of the watch - ν spring strap part 6. The inner end of the spring strap should be placed, although this could be added to an inner thinner spring strap part 7. The smaller or lighter balance wheels by a little can be extended to any of the further because the 45 types described below, which are to be released by the barrel, are firmly linked to one another, essentially determined by the balance wheel.

wird. Dadurch wurde aber die Ganggenauigkeit der In dem in Fig. 1 dargestellten Zustand ist diewill. As a result, however, the accuracy of the In the state shown in Fig. 1 is the

Uhr beeinträchtigt. Feder voll aufgezogen, und sie übt somit das größt-Clock impaired. The spring is fully wound and she is practicing the greatest

Verschiedene Maßnahmen, um eine Federcharak- mögliche Antriebsmoment in Richtung des Pfeiles a teristik mit möglichst flacher Steigung im ersten Teil 5°' auf das Federhaus 5 aus. Wenn nun letzteres sich zu erhalten, sind schon getroffen worden. So ist bei- während des Laufes der Uhr in der Richtung α dreht, spielsweise ein Federmotor bekannt, bei welchem die entspannt sich selbstverständlich die Feder. Im UnterFeder erstens derart im Federhaus geführt ist, daß schiedzum Verhalten einer^gewöhnlichen, überall jeweils nur eine ihrer Windungen arbeitet, während gleich dicken Feder entspannen sich hier im Gegendie übrigen entweder um den Kern im aufgewickelten 55 teil während des Laufes der Uhr: zuerst die Windun-Zustand oder an der Federhauswandung im abge- gen des äußeren Federbandteiles 6, während die wickelten Zustand festgehalten sind, und zweitens Windungen des inneren Teiles? durch die größere mit zunehmender Klingenstärke nach außen hin be- Kraft des Teiles-6 fest um den Bundl gewunden schaffen ist, damit das für das Antriebsmoment maß- bleiben bis zum Augenblick, wo der äußere Teil 6 gebende Verhältnis zwischen der Klingenstärke einer 60 an der inneren Federhauswandung anliegt. Somit ist gegebenen Federwindung und deren Krümmung für der äußere Federbandteil 6 zunächst allein wirksam, jede Federwirkung wenigstens annähernd das gleiche bis die Feder nach einer lediglich von der Länge des ist. Ein anderer bekannter Federmotor besitzt eine Teiles 6 abhängenden Laufzeit den in F i g. 2 dar-Zugfeder, die aus zwei aneinander befestigten gestellten Zustand erreicht hat, in welchem der Federbandteilen verschiedener Klingenstärke be- 65 Federbandteil 6 entspannt ist und der Federbandteil 7 steht. Damit das Drehmoment im voll aufgezo- anfängt, wirksam, zu werden. Wenn die Uhr dann genen Zustand dasjenige im abgelaufenen Zustand weiter abläuft, ohne daß sie inzwischen wieder aufmöglichst wenig übertrifft, ist das äußere Federband- gezogen wird, bleibt der innere Federbandteil 7 alleinVarious measures to provide a spring characteristic possible drive torque in the direction of the arrow a teristics with the flattest possible slope in the first part 5 ° 'on the barrel 5. If the latter are to be preserved, they have already been taken. For example, a spring motor is known in which the spring naturally relaxes while the clock is running in the direction α. In the lower spring, first, it is guided in the barrel in such a way that, unlike the behavior of an ordinary spring, only one of its coils works everywhere, while springs of equal thickness relax here on the other hand either around the core in the wound part while the watch is running: first the Windun state or on the barrel wall opposite the outer spring band part 6, while the wound state is held, and secondly the windings of the inner part? due to the greater force of the part 6 wound outwards with increasing blade thickness, it is tightly wound around the bundle so that the drive torque remains moderate until the moment when the outer part 6 gives the ratio between the blade thickness of a 60 to the inner barrel wall rests. Thus, the given spring turn and its curvature is initially only effective for the outer spring band part 6, each spring effect at least approximately the same until the spring is only as long as the length of the spring. Another known spring motor has a running time that depends on part 6 in FIG. 2 shows the tension spring which has reached a state in which the spring band parts of different blade thicknesses are relaxed and the spring band part 7 is stationary. So that the torque begins to take effect when fully wound up. If the clock then continues to run in its current state without exceeding as little as possible in the meantime, if the outer spring band is pulled, the inner spring band part 7 remains alone

wirksam bis die Feder wie in F i g. 3 dargestellt völlig entspannt ist.effective until the spring as in F i g. 3 is shown completely relaxed.

Die Dicke des Federbandteiles 6 wird auf die übliche Art und Weise, in bezug auf die vom. Federhaus zum bestmöglichen Antrieb des Uhrwerkes abzugebende Kraft bestimmt.The thickness of the spring band part 6 is in the usual manner, with respect to the dated. Barrel Determines the power to be delivered for the best possible drive of the clockwork.

Einem Federband,, das überall die gleiche Dicke wie der Federbandteil 6 aufweisen würde, müßte der Bruchgefahr wegen ein Federwellenbund zugeordnet werden, dessen Durchmesser je nach dem Federmaterial mindestens 26- bis 30mal die Dicke des Federbandteiles 6 betragen würde. Da das innere Ende des Federbandes wesentlich dünner als der Federbandteil 6 gewählt werden kann, darf jedoch dem inneren Federbandteil 7 ein wesentlich kleinerer Federwellenbund zugeordnet werden. Der Durchmesser dieses Bundes ist nämlich allein durch die Dicke des inneren Federbandendes, d. h. des Federbandteiles 7 bestimmt, und er darf somit 26- bis 30mal die Dicke des Federbandteiles 7 gleich sein, ao Für die Bruchgefahr des äußeren Federbandteiles 6 ist selbstverständlich der vollaufgezogene innere Federbandteil 7 als Federkern maßgebend. Dieser innere Federbandteil 7 braucht infolgedessen lediglich lang genug gewählt zu werden, damit sein Durchmesser im vollaufgezogenen Zustand mehr als 30mal die Dicke des äußeren Federbandteiles 6 beträgt.A spring band, which is the same thickness everywhere as the spring band part 6 would have, the risk of breakage would have to be assigned a spring shaft collar whose diameter, depending on the spring material, is at least 26 to 30 times the thickness of the Spring band part 6 would be. Because the inner end of the spring band is much thinner than the Spring band part 6 can be selected, but the inner spring band part 7 may be a much smaller one Spring shaft collar are assigned. The diameter of this covenant is in fact solely due to the Thickness of the inner spring band end, d. H. of the spring band part 7 determined, and he may thus 26 to 30 times the thickness of the spring band part 7 be the same, ao For the risk of breakage of the outer spring band part 6, of course, the fully drawn inner one Spring hinge part 7 as the spring core decisive. This inner spring band part 7 therefore only needs to be chosen long enough so that its diameter when fully wound is more than 30 times the thickness of the outer spring band part 6 is.

Die Charakteristik der beschriebenen Feder ist in Fig. 4 dargestellt, in welcher die von der Feder auf das Federhaus 5 ausgeübte Kraft P in Funktion der Laufzeit der Uhr in Stunden eingetragen worden ist. Während der ersten 28 Stunden (Abschnitte des Diagramms) sinkt die Kraft P verhältnismäßig wenig. Während dieser Zeit ist lediglich der äußere Federbandteil 6 wirksam. Dem Diagrammabschnitt B entspricht ungefähr der in F i g. 2 dargestellte Spannzustand der Feder, in welchem der äußere Federbandteil 6 beinahe abgewunden ist. Während der diesem Diagrammabschnitt entsprechenden Zeit sinkt der Kraft P ziemlich stark. Wäre der innere Federbandteil 7 nicht vorhanden und an dessen Stelle ein entsprechender starrer Federkern vorgesehen, so würde die Kraft P, wie aus der im Diagramm der F i g. 4 punktiert angegebenen Linie ersichtlich, nach einer totalen Laufdauer der Uhr von annähernd 36 Stunden auf Null herabsinken. Durch den dünneren Federbandteil 7 wird aber den Abschnitten A und B, aus welchen die Charakteristiken der bisher bekannten Federn ausschließlich bestanden haben, noch ein den beiden ersten ähnlich verlaufender Abschnitte hinzugefügt. Während der diesem Abschnitt C entsprechenden Zeit ist die von der Feder auf das Federhaus 5 ausgeübte Kraft P wesentlich kleiner als während der den Abschnitten A und B entsprechenden Zeit. Diese Kraft P reicht aber noch aus, um die Uhr in Gang zu halten.The characteristic of the spring described is shown in FIG. 4, in which the force P exerted by the spring on the barrel 5 has been entered as a function of the running time of the clock in hours. During the first 28 hours (sections of the diagram) the force P decreases relatively little. During this time, only the outer spring band part 6 is effective. Diagram section B roughly corresponds to that in FIG. 2 illustrated tensioning state of the spring, in which the outer spring band part 6 is almost unwound. During the time corresponding to this section of the diagram, the force P drops quite sharply. If the inner spring band part 7 were not present and if a corresponding rigid spring core were provided in its place, then the force P would be as shown in the diagram in FIG. 4 line indicated by dotted lines, after a total running time of the clock of approximately 36 hours it will drop to zero. Due to the thinner spring band part 7, however, the sections A and B, from which the characteristics of the previously known springs exclusively consisted, are added a section which runs similarly to the first two. During the time corresponding to this section C , the force P exerted by the spring on the barrel 5 is significantly smaller than during the time corresponding to sections A and B. However, this force P is still sufficient to keep the clock running.

Damit kann die Laufdauer der Uhr beträchtlich, beispielsweise bis über 70 Stunden ausgedehnt werden. Während der letzten 40 Stunden kann selbstverständlich die beschriebene Feder nicht dieselbe-Ganggenauigkeit der Uhr gewährleisten wie während der ersten 30 Stunden. Falls der Träger der Uhr aber einen Tag vergessen hat, seine Uhr aufzuziehen, werden ihm die während dieses Tages auftretenden kleinen Gangdifferenzen viel weniger Unannehmlichkeiten bereiten als das Stehenbleiben der Uhr. Ähnlich kann eine mit der beschriebenen Feder ausgerüstete Uhr mit Selbstaufzug während eines verlängerten Wochenendes abgelegt und am Montag morgen in noch in Gang befindlichem Zustand wieder aufgenommen werden.This means that the running time of the watch can be extended considerably, for example to over 70 hours. During the last 40 hours, of course, the spring described cannot achieve the same accuracy the watch as during the first 30 hours. But if the wearer of the watch does forgot to wind his watch one day, he will get those that occurred during that day Small rate differences are much less inconvenient than the watch stopping. Similar a self-winding watch equipped with the spring described can be used during an extended period Filed at the weekend and returned to working condition on Monday morning be included.

Die zwei Teile eines für eine Uhr mit Selbstaufzug bestimmten Federbandes könnten selbstverständlich auch anders gewählt werden. Da eine derartige Uhr während des Tages beinahe ausnahmslos immer voll aufgezogen ist und da deren Feder sich lediglich während der Nacht entspannt, kann der äußere Federbandteil kürzer und der innere Federbandteil entsprechend langer gemacht werden, was die Möglichkeit bietet, eine noch längere Laufdauer zu gewährleisten. The two parts of a spring strap intended for a self-winding watch could of course also be chosen differently. Since such a watch is almost always full during the day is wound up and since its spring only relaxes during the night, the outer The spring band part can be made shorter and the inner spring band part correspondingly longer, what the possibility offers to guarantee an even longer running time.

Claims

Claim:

Spring motor for watches with a spiral winding up and down around a shaft, as Energy storage acting, firmly connected to a shaft tension spring, its dimensions and in particular their blade thickness due to the force to be emitted for normal operation of the watch are determined, characterized in that the diameter of the spring shaft is smaller, than he was actually responsible for the blade strength of the mainspring that ensures the normal drive of the watch would be required, and that the space thus gained serves to accommodate a spring band part firmly connected to this tension spring, whose blade thickness is adapted to the thinner spring shaft and which has such a length, when this spring part is wound on the shaft, that of the normal tension spring required diameter is achieved.

1 sheet of COPY drawings