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Die Erfindung betrifft ein Uhrwerk für eine mechanische Analoguhr.
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Der Antrieb mechanischer Uhren erfolgt durch eine in einem Federhaus angeordnete Zugfeder, eine aufgezogene Spiralfeder, als Energiespeicher. Das Aufziehen der Feder erfolgt entweder von Hand oder durch die Bewegung der Uhr mit automatischem Aufzug. An diesen Antrieb schließen sich kinematisch eines oder mehrere Räderwerke an.
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Das Haupträderwerk wird Gehwerk genannt, das jedes Uhrwerk besitzen muss. Das Uhrwerk kann zusätzlich eines oder mehrere Zusatzräderwerke haben, die aber vom Gehwerk gesteuert werden. Analoguhren können neben der Zeit noch andere Daten anzeigen, wie z. B. Tag, Datum, Jahr, oder Mondphasen.
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Das Gehwerk besteht aus mehreren Getriebestufen aus meistens Stirnzahnrädern (mit in der Regel mehr als 20 Zähnen) und Trieben (mit in der Regel weniger als 20 Zähnen) zur Energieübertragung vom Antrieb (Federhaus) bis zum Hemmungsrad vor dem Gangregler. Vom Gehwerk zweigt ein Zeigerwerk ab.
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Das Schwingsystem besteht als letzter Bestandteil der kinematischen Kette aus Hemmung und Gangregler (ein mechanischer harmonischer Oszillator). Die Hemmung verhindert den ungebremsten und ungleichmäßigen Ablauf des Uhrwerks und gibt Energie an den Gangregler ab, um dessen Reibungsverluste auszugleichen. Der Gangregler löst das Laufwerk über die Hemmung in gleichen kleinen Zeitabständen - im Takt - aus.
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Eine Analoguhr zeigt die Uhrzeit anhand von Zeigern, die vom Zeigerwerk angetrieben werden, auf einem Zifferblatt an. Zeiger sind üblicherweise stabförmig gestaltet, an einer durch eine Bohrung des Zifferblatts ragenden Zeigerwelle drehbar befestigt über einer Anzeigeseite des Zifferblatts angeordnet, so dass die Zeiger eine kreisförmige (Teil)Fläche des Zifferblatts überstreichen.
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Das Zeigerwerk besteht aus den Teilen Minutenrad, Viertelrohr (dieses trägt den Minutenzeiger), Wechselrad und Stundenrad (dieses trägt den Stundenzeiger).
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Das Zeigerwerk überträgt den Antrieb der Minutenradwelle. Das Minutenrad, das Wechselrad und das Stundenrohr mit Wechseltrieb übersetzen die jeweilige Zeigergeschwindigkeit. Die Umdrehungsgeschwindigkeit des Minutenrads wird über ein Wechselrad und ein Wechseltrieb zum Stundenrohr reduziert, das sich nur noch mit 1/12 Umdrehung pro Stunde dreht. Zwischen dem Viertelrohr und dem Stundenrad besteht ein Gesamtübersetzungsverhältnis von 1:12 oder 1:24, abhängig von einer 12-Stunden- oder 24-Stunden-Skalierung. Der Stundenzeiger wird auf dem Stundenrohr und der Minutenzeiger auf dem Viertelrohr befestigt. Das Viertelrohr ist über eine Rutschkupplung mit der Minutenradwelle bzw. dem Minutenrohr verbunden. Die Rutschkupplung ermöglicht das Einstellen der Zeit nach Ziehen der Krone.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, bekannte mechanische Uhrwerke so zu modifizieren, dass das Schwingsystem, das Kronrad und das Sperrrad von der Vorderseite des Uhrwerks einsehbar sind und der Aufzugs- und Zeigerstellmechanismus von der Rückseite des Uhrwerks einsehbar sind.
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Diese Aufgaben werden gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Dazu wird bei einem Uhrwerk, das eine Werkplatte mit Lagern, in denen mechanische Komponenten wie Federhaus, Gehwerk, Zeigerwerk, Schwingsystem und dergleichen auf der gegenüberliegenden Seite mittels weiterer Lager in mindestens einem Kloben oder/und mindestens einer Brücke gelagert sind, wobei die Werkplatte die einem Zifferblatt zugewandte Vorderseite des Uhrwerks bildet, die von einer oder mehreren Zeigerwellen überragt wird, vorgeschlagen, dass zur Laufrichtungsumkehr zwischen Kronrad und Sperrrad ein Zwischenrad angeordnet ist.
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Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass die Hemmungspartie mit dem Schwingsystem gespiegelt ausgeführt ist. Außerdem kann vorgesehen sein, dass das Sperrrad des Federhauses an der Vorderseite des Uhrwerks angeordnet ist.
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Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Federhauswelle auf der Rückseite des Uhrwerks in der Räderbrücke gelagert ist, und auf der Vorderseite des Uhrwerks das Sperrrad mit dem Federkern fest verbunden und relativ zur Federhauswelle in der Werkplatte drehbar gelagert ist.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zwischen Sperrrad und Federhaus ein im Wesentlichen ringförmiger Sperrklinkenhebel Langlöcher aufweist und in diesen Langlöchern zwischen Ansatzstiften und der Platine geführt ist.
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Schließlich kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen sein, dass ein Unruhstopp eine Bremsfeder umfasst, die auf die Unruh einwirkt, wenn eine Schubstange von einem Kupplungshebel der Aufzugeinheit auf die Bremsfeder zu bewegt wird.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen
- 1 die Vorderseite eines Ausführungsbeispiels des vorgeschlagenen Uhrwerks,
- 2 die Rückseite desselben Uhrwerks,
- 3 einen Schnitt durch das Federhaus,
- 4 eine Explosionsdarstellung von Federhaus und Räderbrücke,
- 5 einen Schnitt durch das Zeigerwerk, und
- 6 die Aufzugseinheit und den Unruhstopp.
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Auf der in 1 dargestellten Vorderseite des Uhrwerks sind der Unruhkloben mit dem Schwingsystem 16, das Kronrad 4, das Zwischenrad 5, das Sperrrad 6 sowie der Aufbau mit einer massiven 3/4-Platine 1 gut einsehbar. Die Zeitanzeige verfügt über Zeigerwellen 3 für einen zentralen Stunden- und Minutenzeiger sowie eine kleine Sekunde bei 6 Uhr.
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Die auf der Kalibervorderseite angeordnete Werkplatte 1 besitzt bedingt durch das Zwischenrad 5 im Aufzug die Form einer 3/4-Platine (anstelle einer 2/3-Platine der Räderbrücke auf der Kaliberrückseite).
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Gleichzeitig ist auf der in 2 dargestellten Rückseite des Uhrwerks der Aufzugsmechanismus explizit offen in die Konstruktion eingebracht, um einen ungehinderten Blick auf die Funktionsweise der Aufzugseinheit 19 und den Zeigerstellmechanismus mit dem Sekundenstopp zu ermöglichen.
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Die Kaliberrückseite bildet hier nun eine durchgängige Räderbrücke 15, die nur für die Aufzugseinheit 19 aufgebrochen ist. Durchbrüche lassen einen Blick auf die Arbeit des Schwingsystems 16 zu. Die Laufwerksräder sowie das Federhaus 10 sind mit Saphirsteinen in verschraubten erhabenen Chatons gelagert.
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Das dargestellte Uhrwerk ist gegenüber bekannten Uhrwerken sozusagen gespiegelt, wobei die als 3/4-Platine ausgeführte Werkplatte 1 die Vorderseite bildet und die - bis auf eine Ausnehmung für die Aufzugeinheit - als Vollplatine ausgeführte Räderbrücke 15 die Rückseite bildet, und wobei die Zeigerwellen 3 für Stunden-, Minuten- und Sekundenzeiger durch die Werkplatte 1 hindurch ragen.
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Ohne weitere konstruktive Maßnahmen würde sich beim einfachen Spiegeln der Konstruktion auch der Drehsinn des Laufwerkes und damit auch der der Zeitanzeige umkehren. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wurden daher weitere konstruktive Änderungen vorgenommen, um eine korrekte Drehrichtung der Zeiger auf der neuen Vorderseite zu realisieren.
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Ein zusätzliches Zwischenrad 5 zwischen Kronrad 4 und Sperrrad 6 kehrt die Drehrichtung des Federhauses 10 und damit die des ganzen Laufwerkes um. Die gespiegelte Hemmungspartie mit dem ebenfalls gespiegelten Schwingsystem 16 (incl. Windungsrichtung der Spiralfeder), lassen das nun zifferblattseitig angeordnete Laufwerk korrekt ablaufen.
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Durch das Zwischenrad 5 in der Aufzugskette entfernte sich das Federhaus 10 etwas von der Aufzugsgruppe. Des Weiteren wurde das Sperrrad 6 des Federhauses 10 auf die Vorderseite gelegt.
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So wurde Platz für eine verbesserte Federhauslagerung, die in 3 dargestellt ist und bei der das Federhaus 10 in seiner Ablaufbewegung in zwei Lagersteinen gelagert ist.
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Der Federkern 12 ist in seiner Lagerung so groß wie möglich ausgeführt und bildet mit dem dreifach verschraubten Sperrrad 6 eine Einheit, die zentrisch den oberen Lagerstein für die Federhauswelle 11 in einem Chaton fasst. Der untere Lagerstein für die Federhauswelle 11 ist mit einem verschraubten Chaton in der Räderbrücke 15 gefasst.
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Durch den großen Durchmesser des Federkerns 12 für den Lageransatz und die drei Decksteine kann ein kipp- und höhenspielarmer Sitz des Federkerns 12 ermöglicht werden.
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Wie aus 4 ersichtlich ist, ist die radiale Lagerung des Federkerns 12 in der Werkplatte 10 mit einem simplen und austauschbaren Lagerring 2 realisiert.
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Der Rücklauf des Klinkengesperrs ist über einen zum Federhaus 10 konzentrisch gelagerten Sperrklinkenhebel 13 realisiert. Der Sperrklinkenhebel 13 ähnelt einem Ring und ist ebenfalls radial auf dem Lagerring des Federkerns 12 in der Platine geführt. Der Sperrklinkenhebel 13 ist als axiale Lagerung zwischen drei Ansatzstiften und der Platine geführt. Spezielle Langlöcher ermöglichen eine einfache Montage und Demontage des kompletten Gesperrs. Das montierte Gesperr wird durch einen Riegel 14, der auch als Endanschlag für den Rücklauf dient, gesichert.
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Das Zeigerwerk ist in 5 dargestellt. Das Stundenrad 7 ist in der Höhe zwischen dem Sperrrad 6 und dem Federhaus 10 angeordnet, um die gewünschte Präsenz der Aufzugsräder auf der Zifferblattseite zu ermöglichen. Das Stundenrad 7 und das Wechselrad 8 sind unter einer filigranen Wechselradbrücke 9 gelagert. Das Wechselrad 8 ist zwischen Saphirsteinen gelagert. Stundenrad 7 sowie Wechselrad 8 besitzen eine Schenkelung mit Fasen.
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Der Unruhstopp ist in 6 dargestellt. Am Kupplungshebel 20 wird in der Zeigerstellung die Position abgegriffen, um mit einer Bremsfeder 17 die Unruh 16 am Ansatz für die Sicherheitsrolle (Messerrolle) zu stoppen. Hierfür kommt im dargestellten Ausführungsbeispiel kein eigentlicher Hebelmechanismus, sondern eine Schubstange 18 zum Einsatz, die die Brems-Position vom Kupplungshebel 20 direkt an die Bremsfeder 17 überträgt.
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Die Bremsfeder 17 übernimmt einmal den Unruhstopp und federt für eine konstante Bremskraft ein. Genauso führt diese Bremsfeder 17 aber auch die Schubstange 18 in ihre Ruheposition nach dem Starten des Laufwerks (Betätigen des Drückers).
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Werkplatte
- 2
- Lagerring
- 3
- Zeigerwelle
- 4
- Kronrad
- 5
- Zwischenrad
- 6
- Sperrrad
- 7
- Stundenrad
- 8
- Wechselrad
- 9
- Wechselradbrücke
- 10
- Federhaus
- 11
- Federhauswelle
- 12
- Federkern
- 13
- Sperrklinkenhebel
- 14
- Riegel
- 15
- Räderbrücke
- 16
- Schwingsystem
- 17
- Bremsfeder
- 18
- Schubstange
- 19
- Aufzugeinheit
- 20
- Kupplungshebel
