DE2219028B2

DE2219028B2 - Hemmung für Uhren

Info

Publication number: DE2219028B2
Application number: DE19722219028
Authority: DE
Inventors: Roland Dubois; Andre Lohri; Michel La Chaux-De-Fonds Oesch; Andre Simon-Vermot
Original assignee: Les Fabriques dAssortiments Reunies SA FAR
Current assignee: Les Fabriques dAssortiments Reunies SA FAR
Priority date: 1971-05-19
Filing date: 1972-04-19
Publication date: 1974-02-07
Also published as: DE2219028A1

Description

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in welcher Formel /;₀ der statistische Wirkungsgrad und r) das logarythmische Dekrement des Resonators ist. Aus dieser Formel geht klar hervor, daß der Wirkungsgrad erhöht wird, wenn das Trägheitsmoment sämtlicher Teile der Hemmung reduziert wird. Diese Tatsache hat verschiedene Fabrikanten dazu veranlaßt, immer kleinere Hemmungen zu realisieren. Dies allerdings bewirkt, daß die Herstellung der Hemmungen immer schwieriger wurde, und dies sowohl aus Gründen der Dimensionierung als auch aus Gründen der immer enger werdenden Toleranzen. Schlußendiich weisen diese Hemmungen Wirkungsgrade auf, die schlechter sind als solche normaler Hemmungen.

Für eine bekannte Hemmung geht es um ein Herstellungsverfahren von Uhrenankern, bei welchem man einen Anker aus einem Metallblatt ausstanzt, wobei die Ankerklauen einen Teil dieses ausgestanzten Stückes bilden, und hernach einen harten Uberzug aus chemischem Nickel aufbringt und auf diesem dann eine die endgültigen Dimensionen ergebende Walzwirkung ausübt. Die Ankerklauen haben die gleiche Höhe oder Dicke wie der Ankerkörper, d. h., die Höhe der Hebungsfläche und die Höhe der Ruhefläche sind gleich der Dicke des Ankerkörpers. Es geht hier allein um die Anbringung eines harten Überzuges.

Die Form dieser bekannten Hemmung ist aber bezüglich des Trägheitsmomentes ungünstig, weil ein großer Teil des Werkstoffes nahe des Rotationszentrums liegt. Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, einen Anker mit hartem Überzug zu schaffen, der bezüglich vies Trägheitsmomentes günstig, vor allem auch günsiiscr als beim klassischen Anker ist.

Eine andere bekannte Hemmung hat in der Dicke verstärkte Ankerarme, um dadurch den eingesetzten Ankerklaucn einen besseren Halt zu geben, während die Ankerstange verhältnismäßig dünn ist. Der Nachteil dieser vorbekannten Bauart liegt in der speziellen Herstellung des Ankers bzw. seiner Arme. Im weiteren verlangt sie Einsetz-, Positionie ungs- und Befcstigungs-Arbeitsgänge für die Ankerklaucn.

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, alle obengenannten Nachteile durch Schaffung einer Hemmung zu beheben, dessen Anker ein kleines Trägheitsmoment aufweist und einfach herzustellen ist, ohne daß seine funktionellcn Toleranzen größer sind als die eines Ankers mit Ankerklauen. Der erfindungsgemäße Anker weist keine auf die Ankerarme aufgesetzten Ankerklauen auf.

Zu diesem Zwecke ist die erfinduncsgemäße Hemmung dadurch gekennzeichnet, daß die profilierten,

»us einem Stück rait dem übrigen., gleiche Dicke wie di- Ankerstange aufweisenden Teil der Arme bestehenden Enden derselben, bezüglich Hebungsilächc und Ruhefläche mit einem harten Überzug versehene Ankerklauen, solcher Höhe sind, daß ein einwandfreies Arbeiten der Hemmung auch dann gewährleistet ist, wenn der Anker und das Ankerrad sich in ihren entgegengesetzten, axialen Extremlagen befinden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer beispielswjisen Ausführungsform der Erfindung.

Fig.?. ein Detail der F i g. 1 in Aufsicht,

Fig. 3 bis 5 verschiedene Ausfühmngsvarianten von Ankerklauen entlang der Linie H-Il der F i g. 2,

F i g. L eine Aufsicht auf das Ankerrad einer Schweizer Ankerhemmung, wie es sowohl in einer Massischen Hemmung als auch in der erfindungsgemäßen Hemmung Verwendung findet,

Fig. 7 eine Aufsicht auf einen herkömmlichen Anker einer Schweizer Ankerhemmung,

Fig. 8 einen Schnitt durch einen Anker nach Fig. 7,

F i g. 9 eine Aufsicht auf einen Anker der erfindungsgemäßen Hemmung und

Fig. 10 einen Schnitt durch einen Anker nach Fig. 9.

In F i g. 1 erkennt man einen Ausschnitt einer beispielsweisen Ausführungsvariante, der erfinduhgsgemäßen Hemmung. Der Anker weist die Form einer dünnen Scheibe auf, von welcher sich die beiden Ankerklauen 1 abheben. Der Körper 2 des Ankers und die Arme 3 desselben weisen die gleiche Materialdicke auf. In F i g. 2 ist ein Teil des Ankers dargestellt, wobei man den Ankerarm 3 und die Ausgangsklaue 1 sowie zwei Zähne des Ankerrades erkennt. In den F i g. 3, 4 und 5 sind verschiedene Querschnitte der Klauen 1 dargestellt, wobei die Ausgangsklaue nach F i g. 2 entsprechend der Linie II-II geschnitten ist. Es ist dabei festzustellen, daß die Eingangsklaue dieselben Dimensionen aufweist wie die Ausgangsklaue. Man ersieht, daß die Klauen eine Höhe α aufweisen, die so dimensioniert ist, daß die normale Funktion der Hemmung garantiert wird. Diese Höhe α ist kleiner als diejenige der herkömmlichen Rubinklauen einer Schweizer Ankerhemmung, wodurch bereits eine Reduktion des Trägheitsmoments des Ankers erreicht werde ι kann. Um aber das Trägheitsmoment des Ankers weiter reduzieren zu können, werden die von der Drehachse des Ankers am weitesten entfernten Massen möglichst klein gehalten, was durch eine Reduktion der Län^c b der Klauen erreicht werden kann.

Der Sicherheitsstift des erfindunesgemäßen Ankers kann durch Biegung erzeugt werden oder nach hei · kömmiicher Art und Weise realisiert werden.

Die Reduktion der Materialdicke sowohl des Körpers 2 als auch der Ankerarme 3 ist derart, daß das Trägheitsmoment des Ankers zumindest 15 °/o kleiner ist als das Trägheitsmoment eines herkömmlichen Ankers für dieselbe Hemmung. Der Anker der erfindungsgemäßen Hemmung kann aus Metall, Kunststoff oder synthetischem Material hergestellt werden, wobei an sich bekannte Fabrikationsverfahren wie Ausstanzen, Feinstanzen, Drücken, Gießen, Spritzen und Sintern angewandt werden.

Ein dünner Anker kann in recht kurzer Zeit Abnützungsersc'neinungen sowohl an der Gabel ats auch an den Klauen aufweisen, was allerdings ein optimales Funktionieren des Zcitmeßgerätes verunmöglicht. Zudem kann eine große Reibung bei den An-

kerklauen auftreten, was sich auf den Gang der Uhr ebenfalls nachteilig auswirkt. Um diese Nachteile allerdings zu überbrücken, weist der erfindungsgemäße Anker einen harten Überzug auf, dessen Härte größer als 600° Knoop ist und dessen Rei-

bungsko-iffiziünt mit dem Ankerradmaterial kleiner als 0.2 ist. Dieser harte Überzug kann aus chemischem Nickel, aus Rhodium oder aus Ruthenium bestehen, das elektrolytisch auf den Anker abgeschieden wird.

Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, wird hiernach eine klassische Hemmung mit einer erfindungsgemäßen Hemmung verglichen, wobei die funktioneilen Dimensionen der beiden Hemmungen identisch sind. Dies bedeutet, daß die Distanzen zwischen der Achse der Annerräder und der Drehachse der Anker als auch die Distanzen zwischen der Drehachse der Anker und der Unruhewellen in beiden Hemmungen identisch sind. Im beschriebenen Beispiel ist dabei die Distanz Zentrum Anker-

rad· -Drehpunkt Anker 3,05 mm und die Distanz Drehpunkt Anker—Zentrum Unruhewelle 3,40 mm. F i g. 6 zeigt ein Ankerrad mit Ferse, wie es in beiden nachfolgend beschriebenen Hemmungen verwendet wird. Die funklionellen To Uc dieses Ankerrades sind:

A-B = Ruhefläche,
B-C = Impulsfläche,

B = Ruhespitze,

C = Ferse des Zahnes des Ankerrades,
D = Reif des Ankerrades.

Ankerräder dieser Art bestehen normalerweise aus gehärtetem Stahl, der poliert oder matt ist. Die Räder sind dabei eben oder tellerförmig und weisen, je nach Qualität, an ihren Zähnen Abschrägungen auf. Sie können aber auch aus Messing oder aus einer Legierung aus Kupfer und Beryllium (Glycidur) oder einer Legierung, bestehend aus Kupfer, Nickel und Mangan (Durochron), bestehen. Die Anzahl der

Zähne ist dabei von der Konstruktion des Uhrenkalibeis abhängig und beträgt beispielsweise 15.

F i g. 7 zeigt einen herkömmlichen Anker mit zwei eingeschnittenen Armen / und M, in deren Einschnitte die Ankerklauen £ und S eingesetzt werden.

Ein Zahn eines Ankerrades, das im Drehsinn der Uhrzeiger dreht, wird zuerst die Eingangsklaue E berühren. Erst nachdem das Ankerrad weitergedreht hat, wird derselbe Zahn die Ausgangskurve S berühren. Die funktioneilen Teile eines derartigen Ankers werden wie folgt benannt:

I-K = Ruhefläche,
K-L = Impulsfläche,
L-M — Rückseite der Klaue,

N = Ruhepunkt,

K = Ruhespitze,

L = Impulsspitze.

Ein herkömmlicher Anker, wie er in F i g. 7 gezeigt ist, besteht normalerweise aus Stahl, Messing, Glucydur oder aus Durochron. Die Hebesteine bestehen normalerweise aus rotem Rubin, aus gesintertem Rubin oder aus farblosem Spinell, dessen Härte allerdings kleiner ist als diejenige des Rubins. In

Uhren gängiger Qualität bestehen die Hebesteine allerdings auch aus gehärtetem Stahi. Obwohl die Hebesteine in die Ausschnitte der Ankerarme M und / eingepaßt werden, müssen sie zusätzlich gommicrt werden.

F i g. 8 zeigt den Anker nach F i g. 7 im Schnitt.

In F i g. 9 und IO erkennt man einen Anker der erfindungsgemäßen Hemmung, wobei er in crslerer in Aufsicht und in letzterer im Schnitt gezeigt ist.

Vergleicht man die beiden Fig. 8 und K). von denen erstere einen konventionellen Anker im Schnitt zeigt und letztere den Anker gemäß der Erfindung, ersieht man leicht, daß die Matcrialdieken des neuen Ankers wesentlich kleiner sind als diejenigen des herkömmlichen Ankers. Besonders zu beachten sind die drei Dicken W₁, //., und H_v von denen H₁ die Dicke der Hebesteine angibt, die beim konventionellen Anker ungefähr 0,32 bis 0.33 mm ausmacht, währenddem die Dicke H ■ des neuen Ankers lediglich 0,25 mm beträgt. //., bezeichnet die Materialdicke des Ankerkörpers, die bei konventionellen Ankern etwa 0,30 mm beträgt, währenddem der Ankerkörper 2 gemäß der Erfindung eine Dicke /■/.,■ von 0,15 mm aufweist. Ein ähnliches Verhältnis gift ebenfalls für die Dicke des Ankers beim Klötzchen, dessen Dicke //., bei konventionellen Ankern ungefähr 0.50 mm beträgt, währenddem die Dicke /-/.,■ beim Anker gemäß der Erfindung lediglich 0.35 mm beträgt.

Es ist leicht ersichtlich, daß diese Dickenunterschiede vornehmlich daher 1 uhren, daß die relativ voluminösen Ankcrsleine aus Rubin eines gewöhnlichen Ankers durch die wesentlich kleineren Hebesteine, gemäß der Erfindung, ersetzt wurden. Es ist selbstverständlich, daß beim herkömmlichen Anker ",5 die verschiedenen Matcrialdieken nicht beliebig reduziert werden können, da die oben angegebenen Werte für ein sicheres Fixieren der Hebesteine aus Rubinen unbedingt notwendig sind. Dadurch, daß der erfindungsgemäße Anker wesentlich weniger dick ist, ist es ohne weiteres möglich, die Ankerwelle kürzer zu gestalten.

Vergleicht man nun die Anker nach F i g. 7 und 9, ersieht man. daß die Breite der Ankerkörper und der Ankerarme bei beiden Ausführungen ungefähr gleich sind. Beim Betrachten dieser beiden Figuren fällt allerdings auf. daß die am weitesten vom Drehpunkt der Anker entfernten Teile, d. h. die Enden der beiden Arme, bei der Ausführung nach F i g. 9. respektive bei der erfindungsgemäßen Ausführung, wesentlich weniger Material aufweisen. Dies kann allerdings nur erreicht werden, wenn keine Hcbestcinc an den Ankerannen befestigt werden müssen.

Aus obiger Beschreibung geht eindeutig hervor, daß der Anker gemäß der erfindungsgemäßen Hcmmung ohne weiteres an Stelle eines herkömmlichen Ankers in einer Uhr mit Schweizer Ankerhemmung eingesetzt werden kann, so daß deren Wirkungsgrad wesentlich verbessert werden kann. Dadurch, daß das Einpassen von Hebesteinen wegfällt, gestaltet sich die Herstellung des erfindungsgemäßen Ankers wesentlich einfädler als diejenige eines herkömmlichen Ankers.

Die erfindungsgemäße Hemmung, und insbesondere der crfindungsgcmäßp- Anker können andere funktioneile Dimensionen aufweisen als die im beschriebenen Ausführungsbeispici.

Die Hebesteine des erfindungsgemäßen Ankers können im Schnitt ebenfalls andere Fonncn aufweisen als die in der Zeichnung dargestellten. So ist es beispielsweise ohne weiteres möglich, die Hebesteine so auszubilden, daß sie auf der unteren Seite de? Ankers vorstehen. Es ist aber ebenfalls möglich, den Anker so auszugestalten, daß die Hcbestcinc sowohl die oberen als auch die unteren Flächen dci Arme 3 überracen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Hemmung mit Ankerrad und flachem, steinlosem, einen harten Überzug aufweisenden Anker, dadurch gekennzeichnet, daß die profilierten, aus einem Stück mit dem übrigen, gleiche Dicke wie die Ankerstange (2) aufweisenden Teil der Arme (3) bestehenden Enden (1) derselben, bezüglich Hebungsfläche und Ruhefläche mit einem harten Überzug versehene Ankerklauen, solcher Höhe (α) sind, daß ein einwandfreies Arbeiten der Hemmung auch dann gewährleistet ist, wenn der Anker und das Ankerrad sich in ihren entgegengesetzten, axialen Extremlagen befinden.

2. Hemmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der harte überzug eine über 600 Knoop liegende Härte und mit dem Ankerrad einen Reibungskoeffizienten von weniger als 0,2 aufweist.

3. Hemmung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die profilierten Enden (1) ein Trägheitsmoment des Ankers ergeben, das mindestens 15% kleiner ist als dasjenige eines konventionellen Ankers für dieselbe Hemmung.

4. Hemmung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Ankerklauen (1) größer ist als die Dicke des übrigen Teils (3^N der Ankerarme.

5. Hemmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker au" Metall besteht.

6. Hemmung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker aus Kunststoff besteht.

7. Hemmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker aus Sintermaterial besteht.

8. Hemmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker mit einer Schicht

galvanischen Rhodiums überzogen ist.

9. Hemmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker mit einer Schicht galvanischem Ruthenium überzogen ist.

10. Hemmung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Ankerrad aus Glucydur besteht.

11. Hemmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker aus Glucydur besteht.

12. Hemmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ankerrad aus Stahl besteht.

13. Hemmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ankerrad aus Messing besteht.

14. Hemmung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Ankerrad aus Durochron besteht.

15. Hemmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerklaucn die Ankerarme an ihren oberen Seiten überragen.

16. Hemmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerklauen die Ankerarme an ihren unteren Seiten überragen.

17. Hemmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerklauen die Ankerarme oben und unten überragen.

Die Erfindung betrifft eine Uhren-Hemmung mit Ankerrad und flachem, steinlosem, einsn harten überzug aufweisenden Anker.

LJm die Regliereigenschatten eines Zeitmessers zu 5 optunalisiertn, versucht man, den Wirkungsgrad der Hemmung zu erhöhen. Theoretische als auch praktische Arbeiten haben gezeigt, daß der effektive Wirkungsgrad η einer Unruhe mit dem Trägheitsmoment I_lt der Hemmung und dem Trägheitsmoment I_n der ίο Unruhe verbunden ist. Dies durch die Formel