DE2544350C3 - Antriebsvorrichtung für mechanische Uhrwerke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für mechanische Uhrwerke mit einer Federtrommel, einer Federbrücke, einer zu der Trommel koaxialen Welle, die in der Brücke verdrehbar ist, einem an der Welle befestigten und neben der Brücke angeordneten Sperrad und einem einstückigen Sperrkegel, der aus einem um die genannte Welle zwischen einer Sperrstellung und einer Freigabestellung verdrehbaren starren Abschnitt und einem federnden Arm besteht, dessen freies Ende einen Sperrschnabel aufweist, der in die s Zahnung des Sperrades einzugreifen vermag.

Bei derartigen Vorrichtungen führt bekanntlich der Sperrkegel, der zwischen der Sperrstellung und der Freigabestellung verschwenkbar ist, einen verhältnismäßig großen Rücklauf am Ende der Aufzugsbewegung

ίο der Triebfeder aus, wodurch vermieden werden kann, daß die letztere mit einem nahe dem Höchstwert liegenden Spannungsgrad arbeitet, das heißt, mit einem Drehmoment, das sich schnell ändert Jedoch hat der Sperrkegel dieser bekannten Vorrichtungen verhältnis-S maßig große Abmessungen, und sein federnder Arm verläuft konzentrisch zu dem Sperrad. Ein am hinteren Ende, das heißt, an dem mit dem starren Teil verbundenen Ende des federnden Armes befindliches Anlageelement wirkt mit einem von der Außenseite des Sperrades ausgehenden feststehenden Anschlag zusammen, um die Freigabestellung zu bestimmen, während der äußere Teil des Sperrschnabels mit einer Schrägführungsfläche zusammenwirkt die ihn in die Zahnung des Sperrades führt und die Sperrstellung bewirkt Die Sperrung des Sperrades und damit der Welle erfolgt wegen dieser Schrägfläche unter Bedingungen, die die Gefahr der Klemmung des Sperrschnabels in der Sperrstellung nicht ausschließen. Außerdem ist, weil der die Freigabestellung bestimmende Anschlag nach oben bis in eiii Niveau reicht das dem Zahnungsniveau des Sperrades entspricht die Winkelverlagerung des Sperrkegels von der Sperrstellung aus durch die Anwesenheit des Kronrades begrenzt das bekanntlich ständig im Eingriff mit dem Sperrad steht und die Bewegung des

js Sperrades beim Aufziehen von Hand bewirkt.

Der Rücklaufwinkel hat demzufolge bei der bekannten Vorrichtung eine genau bestimmte obere Genze, die bei ungefähr 20° liegt. Man weiß aber inzwischen, daß es zweckmäßig ist, Triebfedern großer Länge mit schwachem Antriebsmoment zu benutzen, um die Ganggenauigkeit mechanischer Uhrwerke zu verbessern. Die Verwendung derartiger Federn macht außerdem Sperrkegel mit einem über 20° und sogar bis 300° reichenden Rücklauf wünschenswert.

Mit der Herabsetzung der Abmessungen der bekannten Sperrkegel mit weitem Rücklauf, was eine Maßnahme zur Vergrößerung des Rücklaufwinkels darstellt, soll eine Herabsetzung der Breite des federnden Arms einhergehen, damit dieser sich in der Freigabestellung leichter verbiegen läßt und infolgedessen den Sperrschnabel aus der Zahnung herausholen kann. Unter diesen Umständen ist der federnde Arm als ein anfälliges Bauteil anzusehen, das beim Zusammenbau oder im Betrieb durch das in der Sperrstellung auf ihn einwirkende Moment leicht verbogen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Antriebsvorrichtungen der eingangs genannten Art in

der Weise zu verbessern, daß sie einen Rücklaufwinkel bis zu 300° erreichen und mit einem verkleinerten Sperrkegel versehen werden können, der leicht montierbar ist und einwandfrei und sicher arbeitet

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung der obengenannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet daß der Sperrkegel in einer Eintiefung der Federbrücke zwischen dieser und dem Sperrad liegt, daß an dem freien Ende des federnden Armes ein Anlageelement vorgesehen ist, das sich am Innenkreis des Sperrades befindet, und daß die Flanken der

genannten Eintiefung Anschlagelemente aufweisen, von denen in der Sperrstellung das eine mit dem genannten Anlageelement und das andere mit dem Sperrschnabel zusammenwirkt und die Sperrsteilung bestimmen.

Die Zeichnungen stellen ein Ausführungibeispiel der Erfindung dar. Es zeigt

Fig. 1 den Schnitt durch ein Uhrwerk in Form eines Teilschnitts längs der Linie M in F i g. 2 und

Fig.2 bis 4 je eine Teildraufsicht auf das Uhrwerk. Dabei zeigt F i g. 2 das Gesperr in Sperrstellung bei der ι ο Montage, und Fig.3 und 4 zeigen einerseits den Sperrkegel in zwei Arbeitsstellungen und lassen andererseits den Vorgang erkennen, mit dem der Sperrkegel in Betrieb genommen wird.

In Fig. 1 ist die Werkplatte 1 und die Federbrücke 2 eines Uhrwerks *.u sehen. Zwischen diesen beiden Gestellteilen ist das Federhaus 3 angeordnet, dessen Welle 4 sich in den Lagern 5 bzw. 6 dreht, die mit der Werkplatte 1 bzw. mit der Federbrücke 2 starr verbunden sind. Die Welle 4 reicht über die Feuerbrücke hinaus und trägt an ihrem Außenviereck 7 das mit der Schraube 9 befestigte Sperrad 8. Das Sperrad 8 kämmt mit dem Kronrad 10, das durch eine nichtgezeichnete Aufzugsmechanik angetrieben wird. Die Federbrücke 2 weist einerseits um das Lager 6 herum die profilierte Eintiefung 11 auf, in der die Sperrkegelfeder 12 angeordnet ist Im Boden der Eintiefung 11 befinden sich andererseits die beiden aus F i g. 2 erkennbaren Löcher 13 und 14, die den Boden ganz durchsetzen.

Die Sperrkegelfeder 12 ist ein Stanzteil aus Stahlblech und befindet sich im tiefsten Abschnitt der Eintiefung 11. Es besteht aus dem fast kreisrunden starren Abschnitt 12a, in dessen Mitte eine Kreisöffnung geschnitten ist, die, frei um die Welle 4 spielt, und den beiden untereinander verbundenen Fortsätzen \2b und 124 von denen der Fortsatz 12ύ gleichzeitig ein Anlageelement und die Basis des die beiden Fortsätze 126 und 12c/ untereinander verbindenden Armes 12c bildet, der gegenüber einem der Ränder des starren Abschnitts 12a mi; einem gewissen Abstand von diesem verläuft. Das andere Ende des Arms 12c ist mit dem zweiten Fortsatz \2d durch den schmalen Steg 12e verbunden der eine Sollbruchstelle bildet. Der Arm 12c weist außerdem den Schnabel 12/auf, der senkrecht zur Ebene des Sperrkegels längs einer Radiallinie abgebogen ist, sowie das in der Ebene des Sperrkegels liegende Anlageelement \2g. Die Form der in F i g. 2 wiedergegebenen Sperrkegelfeder 12 erhält man durch einen einfachen Stanz- und Biegevorgang. Die Montage ist sehr einfach durchzuführen, weil man den Sperrkegel nur über die Welle 4 zu streifen und das Sperrad 8 aufzusetzen braucht und schließlich das Sperrad 8 mit der Schraube 9 festlegen muß. Beim Aufsetzen des Sperrades 8 umfassen zwei von den Zähnen das innere Ende des umgebogenen Teils 12/ so daß die Sperrkegelfeder 12 beim Zusammenbau drehfest mit dem Sperrad 8 verbunden wird. Das Anlageelement \2g stützt sich am Anschlag 15 ab, der von einem Abschnitt der Flanke der das Loch 14 begrenzenden Eintiefung U gebildet wird. Wie aus der Zeichnung zu entnehmen ist, f>o verläuft der Anschlag 15 fast radial. Der Anschlag 16 wird von einem anderen Abschnitt der Flanke der Eintiefung 11 gebildet, der sich ebenfalls radial über den Teilkreis des Sperrades 8 hinaus erstreckt, und arbeitet mit dem äußeren Ende des abgewinkelten Teils 12/ zusammen.

Nach dem Einbau der beschriebenen Vorrichtung wird die Triebfeder zum ersten Male aufgezogen. Das Sperrad 8 wird dabei in F i g. 2 bis ο im Uhrzeigersinn bewegt, so daß die Sperrkegelfeder 12 infolge des Einrastens des abgewinkelten Teils 12/ in die in F i g. 3 gezeichnete Stellung gelangt, von der der Anlageabschnitt 126 in Kontakt mit dem Anschlag 17 gerät, der gleichfalls einen Teil der Flanke der Eintiefung 11 bildet Der Anschlag 17 liegt den Anschlägen 15 und 16 hier praktisch diametral gegenüber, doch könnte er sich bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung auch an einer anderen Stelle befinden. Wo immer er auch angebracht ist, die Sperrkegelfeder 12 kann zwischen den in Fig.2 und 3 angegebenen Stellungen einen Drehwinkel «(Fig. 3) durchlaufen, und dieser Winkel kann je nach Bedarf zwischen beispielsweise 20° und 300° gewählt werden. Während der Drehbewegung verhält sich die Sperrkegelfeder 12 weiterhin wie ein starres Bauteil.

Beim Fortsetzen der Aufzugsbewegung wird das Ende des Arms 12c mit dem Anlageelement \2g und dem abgewinkelten Teil 12/infolge Brechens des Steges 12e vom starren Abschnitt 12a abgetrennt, nachdem die in Fig.3 gezeichnete Stellung erreicht ist Dieser Zustand ist in Fig.4 wiedergegeben, in der man die Endstellung der Sperrkegelfeder 12 sieht Das abgewinkelte Teil 12/hebt nun unter Ausbiegung des Armes 12c von der Zahnung des Sperrades 8 ab; die Ausbiegung findet während der gesamten weiteren Drehbewegung des Sperrades 8 statt. Der bei dieser Bewegung durchlaufene Winkelweg ist in Fig.4 als Winkel β angegeben. Der mögliche Rücklaufwinkel entspricht dann der Summe der Winkel « und ß. Vom Augenblick an, in dem die in F i g. 4 gezeichnete Stellung erreicht ist, bleiben bei jeder dem Sperrad 8 erteilten weiteren Drehbewegung das Ende des federnden Armes 12c und das Teil 12/außer Eingriff. Umgekehrt ergreift, sobald das Sperrad 8 freigegeben wird und zurücklaufen soll, einer der Zähne die Innenkante des Teils 12/ und die Sperrkegelfeder schwenkt mit dem Sperrad 8 zusammen in die Sperrstellung zurück (F i g. 2).

Die beiden vom Teil 12/und vom Anlageelement 12g· der Sperrkegelfeder 12 gebildeten Anlageelemente legen sich in dieser Stellung gegen die Anschläge 15 und 16 und befinden sich auf je einer Seite des von dem inneren Ende des umgebogenen Teils 12/ gebildeten Sperrelements. Das Sperrad 8 ist durch dieses Sperrelement somit zuverlässig gesperrt, ohne daß die Gefahr einer Verbiegung des Arms 12 besteht.

Bei der beschriebenen Ausführungsform zeigt die Flanke der Eintiefung 11 vom Anschlag 16 ausgehend den rechtwinklig dazu verlaufenden Abschnitt 18, der ein Halteelement bildet, daran anschließend den schräg verlaufenden Abschnitt 19, der ein Spannelement bildet, und dann den kreisbogenförmigen Abschnitt 20, der ein Freigabeelement bildet. Bei der Rücklaufbewegung des Rades legt sich die Außenkante des Teils 12/ in das Freigabeelement 20, so daß der Zahn, der das Teil 12/ mitnimmt, unter dessen Innenkante vorbeiläuft

Das Teil 12/greift dann in den folgenden Zahnzwischenraum ein und wird, wenn es dem Spannelement 19 und dann dem Haltelement 18 folgt, in diesem Zahnzwischenraum an den Zahnfuß herangeführt bevor es an den Anschlag 16 stößt Das Eingreifen des Teils 12/zwischen jeweils zwei Zähnen wird außerdem durch die Federwirkung des Arms 12c begünstigt Das Halteclement 18 spielt somit die Rolle eines Riegels und verhindert jede ungewollte Freigabe der Sperrkegelfeder 12 in radialer Richtung. Das von dem Teil 12/ gebildete Sperrelement ist tatsächlich frei, weil es mit

dem starren Abschnitt der Sperrkegelfeder 12 nur durch den Arm 12c verbunden ist, der infolge seines Aufbaus außerordentlich biegsam ist.

Man erkennt, daß die Sperrkegelfeder 12 in der Sperrstellung das Sperrad 8 in absolut sicherer Weise sperrt und blockiert, weil ein Zahn des Sperrades 8 sich jeweils gegen die rechte Kante des Teils 12/ legt, während die linke Kante des Teils 12/ bzw. das Anlageelement 12^ jeweils gegen einen der Anschläge 16 bzw. 15 geführt sind, so daß jede Verformung oder jede Drehbewegung dieses Kopfes des federnden Arms 12causgeschlossen ist. Außerdem wird bei jeder auf das Sperrad 8 ausgeübten Aufzugsbewegung die Sperrkegelfedern, obwohl der Steg 12e durchgebrochen ist, zunächst mit dem Sperrad 8 zusammen in Drehrichtung versetzt, als ob es sich um ein einheitliches starres Bauteil handele, und diese drehende Antriebsbewegung, während der das Teil 12/ weiterhin in der Zahnung des Sperrades 8 gefangen bleibt, setzt sich fort, bis das Anlageelement 12£> den Anschlag 17 berührt. Von diesem Augenblick an tritt die Federkraft des Armes 12c in Erscheinung, und die Drehbewegung des Sperrades 8 läßt das Teil 12/aus der Zahnung heraustreten.

Die obenbeschriebene Verriegelung bietet zahlreiche Vorteile, die hierunter zusammengefaßt werden: ₂$

a) Der starre und der federnde Abschnitt der Sperrkegelfeder lassen sich durch Stanzen und Biegen aus einem einzigen Stück herstellen;

b) der Rücklaufwinkel läßt sich nach Bedarf festlegen und kann einen großen Wert annehmen, er kann ^₀ beispielsweise zwischen 20° und 300° liegen;

c) trotz der Größe des Rücklaufwinkels bleibt die Verbiegung der Feder gering, wodurch sich günstige Betriebsbedingungen ergeben;

d) zur Montage der Sperrkegelfeder ist weder ein« Schraube noch ein anderes Befestigungsmitte erforderlich;

e) die Herstellung der Sperrkegelfeder durch Stanzer ist sehr einfach, da das Ende des federnden Arm; mit dem starren Abschnitt beim Stanzvorgang durch einen schmalen Steg verbunden bleibt. Bein-Stanzen entsteht somit ein starres Gebilde, das sich beim Lagern und bei der Montagevorbereitung nicht mit anderen Bauteilen verhaken kann. Die Abtrennung des freien Endes vom federnden Arrr erfolgt erst beim ersten Aufziehen der Triebfeder das heißt, wenn die Montage abgeschlossen ist Auch die Herstellung der Federbrücke 2 erforden nur einfache Fertigungsvorgänge. Die abgestufte Eintiefung 11 kann durch Stanz- und/oder Fräsvor gänge hergestellt werden. Die öffnungen 13 und 14 deren Ränder die Anschläge 15 und 16 bilden, sowie die Elemente 18, 19 und 20 können gestanz werden;

g) schließlich läßt sich noch ein letzter Vortei anführen, nämlich die Tatsache, daß mit ein um demselben Sperrkegel Uhren mit unterschied]! chem Rücklauf hergestellt werden können. Dei Rücklaufwinkel hängt nämlich nur von de gegenseitigen Lage der Anschläge 15 und 17 ab Somit bestimmt nur die Bauweise der Federbrück« den Rücklaufwinkel. Diese letztgenannten Beson derheit bedeutet eine Vereinfachung der Auftrags vorbereitung und der Organisation der Serienfabri kation der Uhrwerke.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Antriebsvorrichtung für mechanische Uhrwerke mit einer Federtrommel, einer Federbrücke, einer zu der Trommel koaxialen Welle, die in der Brücke verdrehbar ist, einem an der Welle befestigten und neben der Brücke angeordneten Sperrad und einem einstückigen Sperrkegel, der aus einem um die genannte Welle zwischen einer Sperrstellung und einer Freigabestellung verdrehbaren starren Abschnitt und einem federnden Arm besteht, dessen freies Ende einen Sperrschnabel aufweist, der in die Zahnung des Sperrades einzugreifen vermag, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkegel (12) in einer Eintiefung (11) der Federbrücke (2) zwischen dieser und dem Sperrad (8) liegt, daß an dem freien Ende des federnden Armes (12e) ein Anlageelement (i2g) vorgesehen ist, das sich am Innenkreis des Sperrades (8) befindet, und daß die Flanken der genannten Eintiefung (11) zwei Anschlagelemente (15, 16) aufweisen, von denen in der Sperrstellung das eine (15) mit dem genannten Anlageelement (12g) und das andere (16) mit dem Sperrschnabel (Hf) zusammenwirkt und die Sperrstellung bestimmen.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabestellung durch einen dritten Anschlag (17) bestimmt ist, der ebenfalls durch einen Abschnitt der Flanke der genannten Eintiefung (U) bestimmt wird und mit einem Anlageelement (126? zusammenwirkt, das sich am starren Abschnitt (12a) des Sperrkegels (12) befindet und in den Umriß des Sperrades (8) hineinragt

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrschnabel durch ein am Ende des federnden Arms (12a) des Sperrkegels (12) rechtwinklig abgebogenes Teil (12/? gebildet ist, dessen um Kante (links) mit dem anderen Anschlag (16) und dessen andere Kante (rechts) mit der Zähnung des Sperrades (8) zusammenwirkt

4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Halteelement (18), ein Spannelement (19) und ein Freigabeelement (20), die an der Flanke der genannten Eintiefung (11) ausgebildet sind und mit dem Sperrschnabel (12/? radial zusammenwirken.

5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Abschnitt (12a) und das freie Ende des federnden Arms (12c) des Sperrkegels (12) durch eine Sollbruchstelle bildenden Steg (12e) untereinander verbunden sind.

6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Anschläge (15, 16,17) durch Randabschnitte von öffnungen (13,14) gebildet werden, die in die Federbrücke (2) geschnitten sind.