DE2328319A1

DE2328319A1 - Unruhhemmung

Info

Publication number: DE2328319A1
Application number: DE2328319A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Richard Pohlmann
Original assignee: Bunker Ramo Corp
Current assignee: Bunker Ramo Corp
Priority date: 1972-06-05
Filing date: 1973-06-04
Publication date: 1973-12-20
Also published as: US3791251A; FR2188209B1; FR2188209A1; GB1436578A; JPS4963472A; JPS537819B2; CA977164A

Description

DIPL-ING. A. GRÜNECKER mi MOKCHEN 22 DR.-ING. H. KINKELDEY Moxi-mltanstrae«,«

Telefon 2971 00 / 29 i7 44/221191 DR.-ING. W. STOCKMAIR. Ae. E. ,CAUR₁NST.ofTECHN, TelegrammeMcnapa.München

_v ■-."", · ■. Telex05-28380 .

PATEhJTANWALTE

F 6609

^! 4» Juni 1973

BUNKER RAMO CORPORATION

900 ■ Commerce Drive

Oak Brook, Illinois 60521

USA

Unruhhemmung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Unruhhemmung für Uhren, mit einer Unruh und einer diese tragenden Welle.

Bei^! der Herstellung von mit einer Unruh arbeitenden Uhren ist die Anordnung oder Ausrichtung der verschiedenen Einzelteile der Hemmung ein kritischer Paktor. Die erforderliehe Ausrichtung wird gewöhnlich mit einem großen Aufwand an Handarbeit hergestellt, wobei es insbesondere darauf 'ankommt, die Spiralfeder der Unruh durch Verdrehen in bezug auf die anderen auf der Unruhwelle sitzenden Teile auszurichten 303851/0897

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richten. Die Handeinstellung dient in der Hauptsache dazu, den Gang der* Unruh in Takt zu bringen, so daß die beiderseitigen Ausschläge einander gleich werden.

Neben den bei dieser Einstellung zu überwindenden Schwierigkeiten treten noch weitere Probleme mechanischer Art auf. In bekannten Konstruktionen ist der Unruhstift gewöhnlich ein gesondert hergestelltes Stück, welches in eine Bohrung in der Unruh oder der Doppelscheibe eingesetzt ist. Ebenso sind die Ankerstifte gesondert hergestellte und in Bohrungen des Ankers eingesetzte Teile. Die Herstellung der Stifte mit gleichbleibenden Abmessungen und frei von Graten, die 'Ausbildung von gleichmäßigen, glatten und gratfreien Bohrungen sowie das Einpassen der Stifte im Preßsitz in die Bohrungen bietet einige Schwierigkeiten, wobei es vorkommen kann, daß die Stifte nach dem Einsetzen nicht parallel zu den ihnen zugeordneten Wellen stehen, sondern aus der Ausrichtung verkantet sind. Daraus ergibt sich im günstigsten Falle ein schlechtes Funktionieren der Hemmung. Zuweilen muß jedoch eine solche Hemmung nach oder kurz vor ihrer Fertigstellung weggeworfen werden, womit die aufgewendeten Teile und Arbeit verloren ist.

In manchen herkömmlichen Hemmungen sitzt die Doppelscheibe reibungsschlüssig auf der Unruhwelle und die d^n Unruhstift tragende Unruh _: .'ist mit einem noch etwas

strammeren ReibungsSchluß als die Doppelscheibe auf die Velle aufgesetzt. Der Unruhestift und die Kerbe der Doppelscheibe müssen so ausgerichtet sein, daß sie mit der jeweiligen Mittellinie in einer durch die Mittellinie der Unruhwelle verlaufenden Ebene liegen. Zu diesem Zweck finden beim Zusammenbau Werkzeuge oder Vorrichtung Verwendung, welche eine solche Ausrichtung der Teile gewährleisten.

In vielen Schweizer Uhren ist eine einstückige Anordnung · aus Doppelscheibe und Unruhstift fest, also nicht einstellbar, auf die Unruhwelle aufgesetzt, wobei der Stift

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zwischen der Unruh und der Doppelscheibe sitzti

Bei den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungen muß die Spiralfeder gegenüber dem Unruhstift und der Doppelscheibe verdreht werden,- um den Gang der Unruh einzustellen. Zu diesem Zweck ist die Feder mit ihrem inneren Ende gewöhnlich an einem reibungsschlüssig auf die Unruhwelle aufgesetzten Ring befestigt. Für die Gangeinstellung wird dann die Unruh festgehalten und der die Feder· haltende Ring wird auf der Welle solange verdreht, bis eine Stellung gefunden ist, in der die beiderseitigen Ausschläge gleich sind.

Ein wichtiges Ziel der Erfindung besteht darin, die Herstellungskosten für eine Hemmung der vorstehend angeführten Art zu senken. Dies geschieht gemäß der Erfindung durch eine neuartige Ausbildung und Anordnung der beschrie-' benen Teile, wobei einige Teile in Fortfall kommen und einige bisher erforderliche Schritte beim Zusammenbau und beim Einstellen des Ganges entfallen.

Gemäß der Erfindung ist eine Unruhhemmung der eingangs genannten Art gekennzeichnet durch eine einstückige, ver-. stellbar auf der Welle sitzende Anordnung aus einer Doppelscheibe und einem Unruhstift, mit einem eine zylindrische Umfangsfläche und eine darin axial verlaufende Nut für den Eingriff eines Sicherheitsstifts eines Ankers aufweisenden Nutring, einem an einem Ende des Nutrings sitzenden und im Bereich der axial verlaufenden Nut über dessen zylindrische Umfangsfläche hervorstehenden, scheibenförmigen Ausgleichssegment, einem an der dem Nutring gegenüberliegenden Seite des Ausgleichssegments sitzenden Unruhstift für den Eingriff einer Ankergabel und einer axialen Bohrung für die Aufnahme der Welle..

Die einstückige Anordnung aus der Doppelscheibe und dem Unruhstift ist unter Reibungsschluß derart auf die Welle

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aufgesetzt, daß sie unter den im normalen Betrieb auf- tretenden Drehmomenten ihre Stellung "beibehält, daß sie sich jedoch zum Einstellen des Ganges der Hemmung auf der Welle verdrehen läßt. Aufgrund dieser Anordnung kann die Unruhfeder fest an der Welle angebracht werden und der sonst zu ihrer Befestigung dienende" Eing kann entfallen. Die einstückige Ausführung der Doppelscheibe mit dem Unruhstift kann so auf die Welle aufgesetzt v/erden, daß der Stift in der Unruh abgekehrter Axialrichtung hervorsteht und der Futring zwischen der Unruh und dem Stift liegt. Beim Eingriff der Ankergabel am Unruhstift verläuft ■ nun die Ebene des Ankers in einigem Abstand von der der Unruh, so_vdaß sich die beiden Teile nicht gegenseitig stö-ren, selbst wenn sie nicht genau rechtwinklig zu den betreffenden Wellen stehen. Entsprechend dieser gegenüber der üblichen umgekehrten Anordnung des Nutrings und der Unruhstifts sind auch die Ankergabel und der Sieherheitsstift in bezug auf die Ankerstifte umgekehrt angeordnet. Der Anker ist mit seinem Sicherheitsstift, der Gabel und den Ankerstiften vorzugsweise einstückig ausgeführt, wobei die räumliche Anordnung der verschiedenen Teile bei der Formung hergestellt wird.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 eine seitliche Teilansicht -eines Uhrwerks mit einer Unruh und der erfindungsgemäßen Hemmung,

■ . -* 0 Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht im Schnitt edtlang der. Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Schrägansicht der Halterung der Unruh-Spiralfeder an der Unruhwelle,

Fig. 4- eine Schrägansicht der einstückigen-Anordnung aus Doppelscheibe und Unruhstift und

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Fig. 5 eine weitere Schrägansicht der Anordnung aus Doppelscheibe und Unruhstift.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist in jeder Art von Uhrwerk verwendbar, sei es das einer kleineren Armband- oder Taschenuhr oder das einer größeren Stand- oder Einbauuhr. Besondere Vorteile bietet die Anordnung bei der Verwendung in einer Einbauuhr für. Kraftfahrzeuge. Diese erfordern einen besonders robusten Aufbau, -welcher sowohl gegen starke Temperaturschwankungen als auch gegen die im Betrieb eines Kraftfahrzeugs auftretenden Stöße und Schwingungen v/iderstandsfähig ist.

Ein die erfindungsgemäße Anordnung enthaltendes, in Sig. teilweise dargestelltes Uhrwerk hat ein Paar in gegenseitigem Abstand angeordnete Platinen 10, 11 mit Lagern für eine Ankerradwelle 12, eine Ank-erwelle 13 und eine Unruhwelle Die Ankerradwelle· 12 trägt ein-Ritzel Ί5 in Eingriff mit einem Zahnrad 17» welches das (nicht dargestellte) Uhrwerk mit der Unruhhemmung kraftübertragend verbindet. Die" aneinem Ende das Ritzel 15 tragende Welle 12 trägt am anderen' Ende ein Ankerrad 18, dessen Drehung durch einen auf der Welle 13 sitzenden Anker 19 gesteuert ist.

Gemäß der Erfindung ist eine neuartige Anordnung einer Doppelscheibe mit einem Unruhstift auf der eine Unruh 20 ,.-tragenden Unruhwelle 12 angeordnet. Die mit dem Unruhstift einstückige Doppelscheibe 21 ist beispielsweise aus,einem formpreßbaren Kunststoff geformt, etwa aus einem unter dem Warenzeichen CeIcon oder Delrin erhältlichen Azetalharz. Anderenfalls kann sie auch nach einem allgemein bekannten puivermetallurgischen Verfahren gefertigt sein. Wie man insbesondere in Pig. 4- und 5 erkennt, weist die Doppelscheibe 21 einen eine zylindrische Umfangsflache aufweisenden ETutring 22 auf. In der Umfangsf lache des Nutrings ist eine axial verlaufende Hut 23 von halbrunder Querschnittsform für den Eingriff eines Sicherheitsstifts gebildet. Der Hutring 22 ist von einer Axialbohrung 24- ·

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durchsetzt, mit welcher er stramm auf die Unruhwelle 14 aufsetzbar ist. Der Sitz auf der Welle-muß so stramm sein, daß sich die Doppelscheibe 21 unter den im Betrieb auftretenden Drehkräften nicht auf der Welle verdreht, andererseits jedoch leicht genug, daß sich die Doppelscheibe bei der Montage und bei Reparaturen auf der Welle verdrehen läßt.

Ein an einem Ende der Doppelscheibe 21 hervorstehender Unruhstift 28 ist in bezug auf die Wut. 23 so ausgerichtet, daß die Mittellinien der Wut, des Stifts 28 und der Bohrung 24 in einer gemeinsamen Ebene verlaufen. Der Unruhstift 28 steht in Axialrichtung des Nutrings 22 hervor. Die. beschriebene Ausrichtung ist vorzugsweise durch einstückiges Formpressen aller Teile der Doppelscheibe erzielt. Dadurch ist die Ausrichtung des Unruhstifts 28 nicht nur in bezug auf die Achse der Doppelscheibe sondern auch in bezug auf die Mut 23 gewährleistet, so daß sich ein nachträgliches Einstellen erübrigt.

Der einstückige Aufbau der Doppelscheibe ermöglicht die Einbeziehung eines Ausgleichsgewicht von jeweils vorbestimmter Masse. Ein solches stellt zwar nicht ein unerläßliches Teil der erfindungsgemäßen Anordnung dar, ist jedoch bei deren Verwendung in bestimmten Hemmungen bekannter Art vorteilhaft. In der gezeigten Ausführung hat die Doppelscheibe 21 ein etwa halbzylindrisches, scheibenförmiges Ausgleichssegment 25, welches symmetrisch zur Nut 23 über die Umfangsflache des Nutrings 22 hervorsteht.

In ,der In Fig. 1 gezeigten Anordnung befindet sich das obere Ende des Nutrings 22 der auf die Welle 14 aufgesetzten Doppelscheibe 21 in Anlage an der Unruh 20 und der Stift 28 steht an der der Unruh abgewandten Seite abwärts hervor. Zum Aufsetzen der Doppelscheibe 21 auf die Welle wird diese axial in die Bohrung 24 gepreßt.

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Der Anker 19 ist vorzugsweise ebenfalls als Preßteil aus Kunststoff, Metallpulver od. dergl. ausgebildet. Zum Aufsetzen' des Ankers 19 auf die Welle 13 wird diese in eine Nabe 29 des Ankers gepreßt. Der in länglicher Form ausgebildete Anker 19 ist mittels der Welle 13 zunächst den Zähnen 30 des Ankerrades 18 und diese teilweise überdekkend schwenkbar gelagert, so daß die in entsprechendem Abstand und entsprechender Ausrichtung einstückig mit dem Anker geformten Ankerstifte 31 bei den durch die Unruh gesteuerten Kippbewegungen des Ankers abwechselnd in, Hemmeingriff mit den Zähnen 30 kommen.

Der Anker 19 hat an einem Ende eine Gabel 32, in welcher der Unruhstift 28 in Eingriff kommt. Dieser hat an seiner Außenseite eine der Weite der Gabel 32 entsprechende Breite und radial einwärts davon einen schmaleren Verstärkungssteg 27, v/elcher die Schenkel der Gabel 32 bei ihrer Schwenkbexvegung um das breitere Teil des Stifts nicht behindert. ' ·

Ein am Gabelende des Ankers 19 in Ausrichtung auf und in axialem Abstand zu der Ausnehmung der Gabel 32 angeordneter Sicherheitsstift 33 ragt in die Nut 23 des Nutrings Die dargestellte Anordnung, in welcher der Anker 19 relativ nahe am Ankerrad 18 gelagert ist, ermöglicht eine sehr gedrängte Bauweise, bei der die Ankerstifte 31 und der Sicherheitsstift 33 einstückig mit dem Anker geformt sein können. Dies ermöglicht wiederum eine sehr genaue !Formgebung und Ausrichtung der Ankerstifte 31» ohne die in solchen Fällen, in denen die Stifte getrennt hergestellt und dann in den Anker eingesetzt v/erden, bestehende Neigung zum Verdrehen oder Verkanten.

Die Zusammenfassung des Nutrings und des Unruhstifts in ' einer zum Einstellen des Ganges verdrehbar auf der Unruhwelle 14 sitzenden einstückigen Doppelscheibe erbringt unter Anderem den Vorteil, daß die gebräuchliche Unruh-Spiralfeder 34 mit ihrem inneren Ende direkt an der Unruhwelle 14 befestigt xverden kann (Fig. 13). Zum Befe-

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stigen der Feder 34· kann deren inneres Ende an einer mit der Welle 14 einstückigen Haltenase 35 angeschweißt, -gelötet, -geklebt oder sonstwie starr angebracht werden. Gegebenenfalls kann hierfür ein Las er strahl-Schweißver fahren -angewendet werden. Die Befestigung des inneren Endes der- Feder kann auch auf andere Weise erfolgen, wobei jedoch der übliche verstellbare Haltering entfallen kann. Dadurch kann die Feder in einem neutralen Zustand, d.h. frei von einseitigen Spannungen und damit besonders günstig für das Ganggleichmaß angebracht werden.

Beim Zusammenbau wird die Doppelscheibe reibungsschlüssig auf die Welle 14 aufgepreßt, wobei jedoch der Sitz weniger stramm ist als dBr der Unruh 20 auf der Welle. Für die ^x Qangeinstellung wird dann die Unruh 20 oder die Welle 14 festgehalten und die Doppelscheibe 21 auf der Welle 14 verdreht, bis eine Stellung gefunden ist, in der die beiderseitigen Ausschläge einander gleich sind.

Aus der Anordnung des Unruhstifts.28 an der dem Hutring gegenüberliegenden Seite der Doppelscheibe 21 ergibt sich der weitere Vorteil, daß der Futring 22 und der damit zusammenwirkende Sicherheitsstift 33 etwa in der Mitte •der Welle 14 im größten Abstand zu deren Lagern liegen. Bei bekannten Anordnungen, in denen der Nutring und der Sicherheitsstift nahe einem Wellenlager sitzen, kann eine Kapillar— oder Kriechströmung von Öl aus dem Lager auf den Hing zu einer Ansammlung von Fremdkörpern führen, welche den genauen Gang beeinträchtigt. Dieses Problem ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung beseitigt.

Wie man aus der vorstehenden Beschreibung erkennt ist die erfindungsgemäße Anordnung im Hinblick auf die Anzahl der verwendeten Teile sowie im Hinblick auf die zum Zusammenbau erforderlichen Einzelschritte und die zu ihrer Durchführung erforderliche Geschicklichkeit im Vergleich zu bekannten Anordnungen beträchtlich vereinfacht. Dadurch eignet sich aie erfindungsgemäße Anordnung zu autoiaatisier-

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ten Montageverfahren, welche sich "bei "bekannten Anordnungen aufgrund der größeren Anzahl und Kompliziertheit der Teile sowie der Einzelschritte "beim Zusammenbau von selbst verboten. Der Anfall von Ausschuß ist beträchtlich verringert, die Eertigungsgenauigkeit der Teile ist verbessert die Gangeinstellung ist vereinfacht und die Ganggenauigkeit und LaufSicherheit ist verbessert.

Da wesentliche'Teile wie die Doppelscheibe und der Anker aus geeigneten Kunststoffen gefertigt sein können, welche einen beträchtlich niedrigeren Reibungskoeffizienten haben . als Metalle, ist die Schmierung, zur Erzielung einer hohen Ganggenauigkeit kein ausschlaggebender Faktor.. Von beson- · derem Vorteil ist die einstückige Ausführung von Uutring und Unruhstift als verstellbare Doppelscheibe, durch welche verschiedene bei bekannten Anordnungen notwendige Bearbeitung s-und Montageschritte entfallen, die Gangeinstellung vereinfacht ist, ein hoher Genauigkeitsgrad der,Ausrichtung der !Tut und des Stifts gewährleistet ist und das Aufsetzen auf die Unruhwelle erleichtert ist.

Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrens schritt en, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

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Claims

Pat ent anspräche:

fiV) UnruMiemmuhg für Uhren, mit einer Unruh, und einer diese tragenden Welle, gekennz'e i chnet durch. e±ne einstückige, verstellbar auf der Welle (14-) sitzende Anordnung (21) aus einer Doppelscheibe und einem Unruhstift (28), mit einem eine zylindrische Umfangsflache und eine darin axial verlaufende Nut (23) .für den Eingriff eines Sicherheitsstifts (33) eines Ankers (19) aufweisenden Mitring (22), einem an einem Ende des Nutrings sitzenden und im Bereich der axial verlaufenden Nut über dessen zylindrische Umfangsflache hervorstehenden, scheibenförmigen Ausgleichssegment (25)» einem an der dem-Nutring gegenüberliegenden Seite des Ausgleichssegments, sitzenden TJnruhstift (28) für den Eingriff einer Ankergabel (32) und einer axialen Bohrung (24-) für die Aufnahme der Welle (14-).
2. Unruhhemmung nach Anspruch 1, dadurch g e k e a n zeichne t, daß die Bohrung (24-) für einen reibungsschlüssigen Sitz auf der Welle (.14-) bemessen ist, wobei der Sitz stramm genug ist, um ein Verdrehen der Doppelscheibe (21) unter im Betrieb auftretenden Drehkräften zu verhindern, jedoch lose genug, um ein Verdrehen der Doppelscheibe gegenüber der Welle und der Unruh (20) unter einer die im normalen Betrieb auftretenden Kräfte übersteigenden Drehkraft zu ermöglichen.
3· tfnruTVhemniung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzei chne t, daß die Doppelscheibe (21) aus Kunststoff ist.
4-. , Unruhhemrnung nach wenigstens einen der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzei chnet, daß eine die Bewegung der Welle (14-) steuernde Spiralfeder (34-) starr und nicht verstellbar an der Welle befestigt ist.

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5. Unruhhemmung nach wenigstens einem der 'Ansprüche Λ "bis 4-, dadurch gekennz ei chnet, daß der TJnruhstift (28) in Ausrichtung auf die Nut (23) an der der Unruh (20) .angewandten Seite des Ausgleichs segments .-(25) in Axialrichtung hervorsteht.
6. Unruhheiamung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 "bis 5, dadurch g e k e η η ζ e i c h■ η e t, daß das Ausgleichssegment (25) eine im wesentlichen halbkreisförmige Scheibe darstellt. - ■
7· Unruhheiamung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadu3"ch gekennz ei chnet, daß der . Unruhstift einen radial inneren Verstärkungssteg (27)" und ein radial äußeres, verbreitertes Eingriffsteil (28) aufweist.
8. Unruhhemmung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis'7 j dadurch g e k enn ze ic hn e t, daß die Doppelscheibe (21) ein Kunststoff-Preßteil ist.
9. Unruhhemraung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralfeder (34) an der der Doppelscheibe (21) gegenüberliegenden Seit;e der Unruh (20) angeordnet ist.
10. Unruhhemmung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch in gegenseitigem Abstand angeordnete Platinen (10, 11"), durch eine sich zwischen den Platinen erstreckende und in diesen gelagerte zweite Welle (12) mit einem Ankerrad (18) und einem Ritzel (15)5 welches sich zur kraftüberträgenden Verbindung mit einem Uhrwerk im Eingriff mit einem Zahnrad (17) befindet, durch eine sich zwischen den Platinen erstreckende und in diesen gelagerte dritte Welle (13) mit einem zunächst; dem Ankerrad, daran sitzenden Anker (19) ₅ welcher in gegenseitigem Abstand und in Wirkbeziehung zu den Zähnen (30) des Ankerrades angeordnete Ankerstifte (31)

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trägt, und ferner dadurch, daß die erste, die Unruh (20) tragende-.WeJLIe (1A-) sich zwischen den Platinen erstreckt und in Lagern drehbar dazxvischen gelsgert "ist und daß die Spiralfeder (3^) mit einem Ende an der einen Platine und mit dem anderen Ende fest und nicht verstellbar an der Unruhwelle (14-) verankert ist.
11. Verfahren für die Gangeinstellung einer Unruhhemmung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10,-dadurch ge. kennz e i chne t, daß man die Unruh .oder die sie tragende Welle unverdrehbar festhält und-daß man auf die Doppelscheibe eine Drehkraft ausübt, um diese durch Verdrehen- auf der Welle zu verstellen.

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