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Die
Erfindung geht von einer Chronometerhemmung mit den im Oberbegriff
des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen aus. Eine solche Chronometerhemmung
ist als Chronometerhemmung nach Julius Grossmann bekannt. Bei ihr
betätigt
der Auslösestein über eine
Goldfeder, welche am Ende eines Arms einer Wippe eingespannt ist,
das Ende eines zweiten Arms der Wippe, an welchem der Ruhestein angebracht
ist. Ein dritter Arm dient als Sicherheitsarm gegen schnelles Ablaufen
des Hemmrades bei einer Demontage des Uhrwerks.
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Nachteilig
bei dieser Chronometerhemmung ist, dass sie sehr stoßempfindlich
ist. Wenn sie durch einen Stoß angehalten
wurde, läuft
die Unruhe nicht von selbst wieder an. Das hängt damit zusammen, dass die
Hebelverhältnisse
ungünstig
und die schwingenden Massen zu groß sind. Andererseits können Erschütterungen
dazu führen,
dass die Unruhe galoppiert, d. h. bei einer zu großen Schwingung nicht
nur einen, sondern zwei Zähne
des Hemmrades passieren lässt.
Die Chronometerhemmung wurde fast nur in Marinechronometern oder
Taschenuhren zur Anwendung gebracht, wo eine relativ schwere Unruhe
mit hoher Massenträgheit
verwendet wurde, die allerdings bei tragba ren Uhren auch eine Fehlauslösung begünstigte
bzw. bei schneller Drehung der Uhr einen Stillstand der Unruhe bewerkstelligen konnte.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfachere
und weniger empfindliche Chronometerhemmung zu schaffen, die auch
in Armbanduhren angewendet werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Chronometerhemmung mit den im Anspruch 1
angegebenen Merkmalen erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Im
Gegensatz zum Stand der Technik, ist bei der neuen Chronometerhemmung
der Ruhestein im Zentrum eines sogenannten Ruhezylinders, angeordnet.
Die Auslösefeder
ist an einem zweiarmigen Träger
befestigt, welcher mit dem Ruhezylinder um dessen Achse hin und
her gedreht werden kann. Das hat wesentliche Vorteile:
- • Die
neue Chronometerhemmung besteht aus weniger beweglichen Teilen als
bekannte Chronometerhemmungen.
- • Das
Trägheitsmoment
des Ruhezylinders mit dem zweiarmigen Träger für eine Auslösefeder ist geringer als das
Trägheitsmoment
des Ruhesteines und seiner Halterung im Stand der Technik.
- • Die
neue Hemmung ist einfacher aufgebaut als bekannte Chronometerhemmungen.
- • Dank
der Ausbildung des Ruhesteins an einem Ruhezylinder ergibt sich
ein besonders kompakter Aufbau der Hemmung.
- • Die
neue Chronometerhemmung ist wesentlich weniger stoßempfindlich
als bekannte Chronometerhemmungen. Die Neigung zum Stehenbleiben und
Galoppieren bei Beschleunigungen oder Erschütterungen ist wesentlich herabgesetzt.
- • Die
neue Chronometerhemmung erlaubt eine schneller schwingende Unruhe
als bekannte Chronometerhemmungen. Während bei früheren Taschenuhren
mit Chronometerhemmung die Unruhe typisch 14.400 Halbschwingungen
pro Stunde vollführen
konnte, sind bei Uhrwerken mit erfindungsgemäßer Chronometerhemmung wesentlich
mehr Halbschwingungen pro Stunde möglich, z. B. 21.600 Halbschwingungen
pro Stunde oder mehr. Damit lässt
sich eine höhere
Ganggenauigkeit erzielen.
- • Die
erfindungsgemäße Chronometerhemmung ist
so kompakt, dass sie auch in Armbanduhren Verwendung finden kann.
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Die
Auslösefeder,
welche vorzugsweise eine dünne
Goldfeder ist, ist zweckmäßigerweise
am Ende des von dem Ruhezylinder ausgehenden Arms angebracht, welcher
sich in Richtung von der Impulsscheibe weg erstreckt. Die Auslösefeder
wird im Bogen um den Ruhezylinder herum bis zur Impulsscheibe geführt, deren
Auslösestein
in dem von der Unruhe vorgegebenen Takt auf das freie Ende der Auslösefeder
trifft. Vorzugsweise ist an dem Ruhezylinder ein weiterer Arm vorgesehen,
welcher sich in der Ruhelage des Ruhezylinders in Richtung zur Impulsscheibe
erstreckt, also im wesentlichen diametral entgegengesetzt als der
Arm, an welchem die Auslösefeder
befestigt ist. An dem zweiten Arm kann ein Anschlag für das freie
Ende der Auslösefeder
vorgesehen sein.
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Die
Rückholfeder,
welche den Ruhezylinder mit samt dem zweiarmigen Träger nach
einem Auslösevorgang
in die Ausgangslage zurückholt,
ist zweckmäßigerweise
eine Spiralfeder. Der für
die Rückholfeder
verwendete Federwerkstoff kann derselbe sein wie für die Unruhe.
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Der
Ruhestein sitzt im Ruhezylinder und ist konzentrisch oder nahezu
konzentrisch angebracht. Durch diese Anbringung des Ruhesteins ist
die Hemmung wesentlich unempfindlicher gegen Schwingungen und Erschütterungen.
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Der
Auslösestein
kann mittelbar oder unmittelbar an der Impulsscheibe angebracht
sein. Entscheidend ist, dass er auf die Auslösefeder trifft, sich aber außerhalb
der Bewegungsbahn der Zähne
des Hemmrades bewegt. Zu diesem Zweck ist der Auslösestein
vorzugsweise an einer gesonderten Halterung befestigt, welche unter
der Impulsscheibe angeordnet und gemeinsam mit dieser um die Achse
der Unruhe hin und her drehbar ist. Die Halterung für den Auslösestein
und die Impulsscheibe können
starr miteinander verbunden sein. Die gemeinsam mit der Unruhe schwingende
Impulsscheibe mit dem Impulsstein und die Halterung mit dem Auslösestein
sollen möglichst
frei von Unwuchten sein. Die Halterung für den Auslösestein ist deshalb vorzugsweise
symmetrisch in Bezug auf die Achse der Unruhe ausgebildet.
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Die
Ruhelage des Ruhezylinders mit seinem zweiarmigen Träger für die Auslösefeder
benötigt
einen festen Anschlag. Dieser kann durch ein Platinenteil des Uhrwerks
oder durch eine Anschlagschraube realisiert werden.
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Aufbau
und Funktionsweise der erfindungsgemäßen Chronometerhemmung werden
nachfolgend anhand der beigefügten
Zeichnung weiter erläutert.
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1 zeigt
schematisch eine erfindungsgemäße Chronometerhemmung
in Draufsicht.
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Die
Chronometerhemmung hat ein Hemmrad 1, an dessen Umfang
regelmäßig, d.
h. in gleichen Abständen,
angeordnete, untereinander gleiche Zähne 2 vorgesehen sind.
Das Hemmrad 1 ist um eine Welle 3 drehbar, welche
in an sich bekannter Weise in einem mechanischen Uhrwerk in Steinen gelagert
ist. Dem Hemmrad 1 ist eine Impulsscheibe 4 zugeordnet,
welche um die Achse 17 einer Unruhe drehbar gelagert ist
und zusammen mit der Unruhe um die Achse 17 Drehschwingungen
vollführt.
Die Unruhe ist aus Gründen
der Übersichtlichkeit
nicht dargestellt. Die Achse 17 verläuft parallel zur Welle 3.
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Die
Impulsscheibe 4 trägt
einen Impulsstein 5. Sie hat einen kreisförmigen Umfang
mit zwei Ausnehmungen 6 und 7. Die Ausnehmung 6 grenzt
an den Impulsstein 5 an. Die Ausnehmung 7 ist
gegenüber
der Ausnehmung 6 um ungefähr 90° versetzt angeordnet und überlappt
sich mit einer Halterung 8, welche an der Unterseite der
Impulsscheibe 4 angeordnet ist und gemeinsam mit dieser
um die Achse 17 der Unruhe schwingt. Vorzugsweise ist die
Halterung 8 starr mit der Impulsscheibe 4 verbunden.
Die Halterung 8 ist symmetrisch bezüglich der Achse 5 ausgebildet;
durch eine 180°-Drehung
wird sie in sich selbst überführt. Im
Bereich der Ausnehmung 7 ist an der Halterung 8 ein
Auslösestein 9 befestigt.
Der Auslösestein 9 hat
eine ebene Seitenfläche
und eine ihr abgewandte gerundete Seitenfläche. Mit dem geschilderten
Aufbau mit den Ausnehmungen 6 und 7 und der symmetrischen
Gestaltung der Halterung 8 ist die Anordnung aus der Impulsscheibe 4 mit
dem Impulsstein 9 sowie aus der Halterung 8 mit
dem Auslösestein 9 im
wesentlichen frei von Unwuchten.
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Dem
Hemmrad 1 und der Impulsscheibe 4 ist ein Ruhezylinder 10 zugeordnet,
welcher mit seiner Achse parallel zur Welle 3 des Hemmrades 1 verläuft und
mit Zapfen im Uhrwerk gelagert ist. Zweckmäßigerweise ist auch der Ruhezylinder 10 mit
seinen Zapfen in Steinen gelagert. Von dem Ruhezylinder 10 stehen
in entgegengesetzten Richtungen zwei Arme 10a und 10b ab.
Aus seiner in 1 dargestellten Ruhelage ist
der Ruhezylinder 10 mit seinen Armen 10a und 10b im
Uhrzeigersinn in eine Freigabelage schwenkbar.
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Der
Ruhezylinder 10 ist mit einer Spiralfeder 12 gekoppelt,
welche ihn nach dem Herausschwenken aus seiner Ruhelage wieder in
seine Ruhelage zurücktreibt.
Die Ruhelage ist durch einen Festanschlag 13 definiert,
welcher aus Gründen
der Übersichtlichkeit
in 1 nur schematisch dargestellt ist. Im gezeichneten
Beispiel schlägt
der Ruhezylinder 10 mit seinem Arm 10a an dem
Festanschlag 13 an. Ein Festanschlag könnte sich stattdessen auch
an anderer Stelle befinden.
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Von
den beiden Armen 10a und 10b des Ruhezylinders 10 ragt
der Arm 10b bis in unmittelbare Nachbarschaft der Impulsscheibe 4,
wohingegen sich der andere Arm 10a in eine ungefähr diametral entgegengesetzte
Richtung erstreckt. Am Arm 10a ist das eine Ende einer
bogenförmig
verlaufenden Auslösefeder 14 befestigt,
welche als Blattfeder ausgebildet ist und vorzugsweise aus einer
Goldlegierung besteht. Ihr freies Ende 14a liegt mit leichter Spannung
einem am Ende des Armes 10b ausgebildeten Anschlag 18 an
und ragt in die Bewegungsbahn des Auslösesteins 9. Bei dem
Anschlag 18 kann es sich um einen kleinen Stift handeln,
welcher vom Ende des Arms 10b hochsteht.
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Der
Ruhezylinder 10 trägt
einen Ruhestein 15, welcher in der Ruhelage des Ruhezylinders 10 in die
Bewegungsbahn der Zähne 2 des
Hemmrades 1 ragt. Der Ruhestein 15 ist in eine
halbkreisförmige Scheibe 16 integriert,
welche ein Fortsatz des Ruhezylinders 10 ist, und bildet
eine Ecke der Scheibe 16. Der Kreismittelpunkt der halbkreisförmigen Scheibe 16 fällt mit
der Achse 11 des Ruhezylinders 10 zusammen.
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In
der Ruhestellung des Ruhezylinders 10 liegt einer der Zähne des
Hemmrades 1, in der 1 ist es
der Zahn 2.1, am Ruhestein 15 an, welcher dadurch
das Hemmrad 1 hemmt. Wenn sich die gemeinsam mit der Unruhe
schwingende Impulsscheibe 4 mit dem Impulsstein 4 während einer
Halbschwingung entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt, dann passiert
der Impulsstein 5 in geringem Abstand den Zahn 2.3 und
dabei trifft der Auslösestein 9 mit seiner
ebenen Seitenfläche
auf das freie Ende 14a der Auslösefeder 14. Dieser
Moment ist in 1 dargestellt. Im weiteren Verlauf
der Drehung der Impulsscheibe 4 entgegen dem Uhrzeigersinn
lenkt der Auslösestein 9 die
Auslösefeder 14 aus.
Die dabei in der Auslösefeder 14 entstehende
Biegespannung überträgt sich
auf den Arm 10a des Ruhezylinders 10 und dreht
diesen im Uhrzeigersinn, wodurch sich der Ruhestein 15 an
der Spitze des Zahnes 2.1 entlang bewegt und diesen schließlich freigibt,
so dass die Hemmung entfällt
und das Hemmrad 1 unter der Wirkung einer Aufzugsfeder
des Uhrwerks im Uhrzeigersinn weitergedreht wird. Bei weiterer Drehung
der Impulsscheibe 4 entgegen dem Uhrzeigersinn gleitet der
Auslösestein 9 schließlich vom
Ende 14a der Auslösefeder 14 ab,
so dass diese in ihre Ausgangslage an den Anschlag 18 zurückfedert
und die Spiralfeder 12 den Ruhezylinder 10 in
seine Ausgangslage zurückholt,
in welcher er am Festanschlag 13 anschlägt. Bis der Auslösestein 9 von
der Auslösefeder 14 abgleitet,
hat sich der Impulsstein 5 am Zahn 2.3 vorbeibewegt.
Infolge des Freigebens des Zahnes 2.1 eilt der Zahn 2.3 dem
Impulsstein 5 hinterher, holt ihn ein, stößt ihn an
und erteilt damit auch der Unruhe einen Impuls, welche um die Achse 17 schwingt. Schon
während
der Impulsübertragung
wird der Ruhezylinder 10 durch die Rückholfeder 12 bis
zum Festanschlag 13 zurückgeholt.
Die Drehung des Hemmrades 1 wird wieder gehemmt, sobald
der Zahn 2.2 am Ruhestein 5 anschlägt, der
sich inzwischen wieder in seiner Ruhelage befindet.
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Nach
Erreichen des Umkehrpunktes der Unruhe schwingt diese zurück, und
zwar in der Darstellung der 1 im Uhrzeigersinn.
Während
der zweiten Halbschwingung der Unruhe bewegt sich auch die Impulsscheibe 4 im
Uhrzeigersinn um die Achse 17. Bei dieser Bewegung trifft
der Auslösestein 9 mit seiner
gerundeten Seitenfläche
auf das Ende 14a der Auslösefeder 14, die jedoch
leicht ausweichen kann, was dadurch erleichtert wird, dass der Auslösestein 9 bei
der im Uhrzeigersinn erfolgenden Halbschwingung mit seiner Rundung
auf die Auslösefeder 14 trifft.
Auf die Stellung der Welle 10 hat das Ausweichen der Auslösefeder 14 in
dieser Richtung keinen Einfluss, weil der Ruhezylinder 10 am
Anschlag 13 gehalten wird.
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Der
Impulsstein 5 bewegt sich an den ihm benachbarten Zähnen 2 vorbei
nach rechts, bis diese zweite Halbschwingung endet und die nächste Halbschwingung
mit einer Dre hung der Impulsscheibe 4 entgegen dem Uhrzeigersinn
beginnt, womit sich der eben beschriebene Ablauf mit Auslösung des
nächsten
Drehschrittes des Hemmrades 1, mit Impuls und erneuter
Hemmung wiederholt.
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- 1
- Hemmrad
- 2
- Zähne
- 3
- erste
Welle
- 4
- Impulsscheibe
- 5
- Impulsstein
- 6
- Ausnehmung
- 7
- Ausnehmung
- 8
- Halterung
- 9
- Auslösestein
- 10
- zweite
Welle
- 10a
- Arm
- 10b
- Arm
- 11
- Achse
- 12
- Spiralfeder
- 13
- Anschlag
- 14
- Auslösefeder
(Blattfeder)
- 14a
- freies
Ende
- 15
- Ruhestein
- 16
- halbkreisförmige Scheibe
- 17
- Achse
- 18
- Anschlag
(Stift)