DE2915858C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Torsionspendels für mechanische oder elektrische Jahresuhren, mit einer den Pendelkörper tragenden Pendelfeder, insbesondere einem Band oder Draht aus einem geeigneten Werkstoff und mit einer an der Pendelfeder vorgesehenen elastischen Vorrichtung, welche bei einer die reversible Festigkeitsgrenze der Pendelfeder noch unterschreitenden Stoßbelastung des Pendelkörpers, eine solche Verstellung des Torsionspendelsystemes in Richtung der Pendelachse nach unten ermöglicht, daß eine die Stoßbe­ lastung wirksam vermindernde Abstützung des Pendelkörpers eintritt, wobei die Pendelfeder mit ihrem oberen Ende an einem Bolzen befestigt ist, der Bolzen mit einem oberen Bund und einem Schaft in einer an der Uhr vorgesehenen Führung, in Richtung der Pendelachse nach unten, entgegen der Kraftwirkung einer ihn umgebenden Schraubenfeder verschiebbar angeordnet und gegen Verdrehung gesichert ist, und die Schraubenfeder einerseits gegen einen Bund des Bolzens, andererseits gegen dessen Führung abgestützt ist, - bei Verwendung einer vom Laufwerk der Uhr angetriebenen Nockenscheibe mit Nocken zur antreibenden Beaufschlagung eines an der Pendelfeder angeordneten Mitnehmerteiles und bei Zuordnung eines das Mitnehmerteil der Pendelfeder in seinen Bewegungen begrenzenden Anschlages nach Patent 29 15 856.

Es ist Zweck der Erfindung, Störungen an Uhren der vorgenannten Art, insbesondere bei unsachgemäßer Handhabung durch Laien oder aber auch auf dem Transport, zu unterbinden.

Eine Antriebsvorrichtung für ein Drehpendelsystem, insbesondere Torsionspendelsystem, mit nicht zeitbestimmender Funktion, mit einem an einem Torsionselement, vornehmlich einem Band oder Draht aus einem geeigneten Werkstoff, freihängend schwingenden Pendelkörper, wobei eine vom Uhrwerk über eine Ausgleichsvor­ richtung angetriebene Nockenscheibe mit einem an dem Torsions­ element der Pendelfeder, vornehmlich einem Band oder Draht, angeordneten Mitnehmerteil, so einem horizontal angebrachten Stift, antreibend zusammenwirkt und wobei vorzugsweise ein Anschlag vorgesehen ist, an welchem das Mitnehmerteil in einer Schwingungsrichtung anschlagbar ist, ist durch die DE-OS 23 50 340 bekannt.

Hierbei bewegt sich das Mitnehmerteil infolge der Schwingungs­ bewegung des Torsionspendels auf einer horizontalen Bahn und gelangt hierbei alternierend in die vertikale Bewegungsbahn der Nocken der Nockenscheibe.

Hierdurch erfährt das Mitnehmerteil durch einen Nocken der Nockenscheibe den erforderlichen Antrieb, welcher auf die Pendelfeder und auf das Torsionspendel übertragen wird und zur Aufrechterhaltung von dessen Schwingungsbewegungen führt.

Bei dieser Antriebsvorrichtung ist die einen Bewegungsausgleich zwischen dem antreibenden Laufwerk und der Nockenscheibe ermöglichende Ausgleichsvorrichtung durch eine abhängig von einer auftretenden Gegenkraft ein- und auskuppelbare Verzahnung eines Uhrwerksgetriebes gebildet.

Dieser Bewegungsausgleich ist erforderlich, weil durch das Funktionsspiel zwischen der Nockenscheibe und dem von dieser angetriebenen Mitnehmerteil auf der Pendelfeder eine vorüber­ gehende Blockierung der Nockenscheibe eintreten kann, das Uhrwerk seine Antriebsbewegung jedoch fortsetzen muß.

Durch das DE-Gbm 75 36 988 ist es bekannt, bei einer solchen Antriebsvorrichtung für ein Torsionspendelsystem den Bewegungsausgleich zwischen dem antreibenden Uhrwerk und der Nockenscheibe dadurch zu ermöglichen, daß als Ausgleichsvor­ richtung anstelle der auskuppelbaren Verzahnung eine Friktion verwendet ist, welche ebenfalls abhängig von einer auftretenden Gegenkraft eine relative Verstellung der Nockenscheibe zum Laufwerk ermöglicht. Diese Friktion wird bei der Anordnung nach diesem DE-Gbm durch eine die Antriebswelle des Laufwerkes mit der auf dieser angeordneten Nockenscheibe kraftschlüssig verbindenden, lateral angeordneten Schraubenfeder verwirklicht.

Hierbei ist die Nockenscheibe auf einem Ansatzbolzen frei drehbar angeordnet. Einerseits läuft die Nockenscheibe an einem Flansch dieses Ansatzbolzens an, andererseits steht die Nockenscheibe lateral unter der die Friktion erzeugenden Kraftwirkung der axial verspannten Schraubenfeder, welche ebenfalls auf dem Ansatzbolzen aufgebracht ist. Die Schrauben­ feder wird an ihrem anderen Ende durch eine hohlzylindrische Rändelmutter axial zusammengedrückt, welche auf einem Gewindeansatz des Ansatzbolzens aufgeschraubt ist und die Schraubenfeder auch peripher umschließt.

Der Ansatzbolzen ist durchbohrt, so daß die aus diesem und der Nockenscheibe sowie der Schraubenfeder und der Rändelmutter gebildete Baueinheit auf einer geeigneten Abtriebswelle des Uhrwerkes, insbesondere aber auf der nach hinten verlängerten Sekundenwelle aufgesetzt werden kann.

Diese Schraubenfeder ermöglicht den Bewegungsausgleich zwischen antreibender Welle und der Nockenscheibe, wenn durch das Funktionsspiel zwischen Nockenscheibe und dem von dieser angetriebenen Mitnehmerteil eine vorübergehende Blockierung der Nockenscheibe eintritt.

Hierbei ist jedoch eine gleichmäßige und genaue Einstellung der Friktion zwischen Antriebswelle und Nockenscheibe nur bedingt möglich und vor allem konnte eine konstante und entsprechend weiche Friktion über einen längeren Zeitraum nicht immer gewährleistet werden.

Die Anordnung nach dem DE-Gbm 75 36 988 benötigt außerdem zu ihrer Verwirklichung mehrere Teile.

Das DE-Gbm 71 04 328 hat ebenfalls eine Antriebsvorrichtung für ein Drehpendelsystem, insbesondere ein Torsionspendel­ system mit nicht zeitbestimmender Funktion zum Gegenstand, mit einem an einem Torsionselement, vornehmlich einem Band oder Draht aus einem geeigneten Werkstoff, freihängend schwingendem Pendelkörper.

Hierbei ist zum Antrieb des Torsionspendels eine vom Uhrwerk über eine Ausgleichsvorrichtung angetriebene klassische Jahresuhrenhemmung vorgesehen, bestehend aus einem Gangrad mit zugeordnetem Anker, welcher eine als Gabel ausgebildete Verlängerung aufweist. Diese steht mit einem mit dem Torsions­ element, insbesondere Band oder Draht, verbundenen Mitnehmerteil, so einem horizontal mit dem Torsionselement beweglichen Stift in Wirkverbindung.

Der Antrieb des Gangrades der Hemmung erfolgt hierbei über ein kleines Federhaus, das seinerseits vom eigentlichen elektronischen Uhrwerk angetrieben, d. h. aufgezogen wird. Der Feder des kleinen Federhauses ist als Ausgleichsvorrichtung eine sogenannte Schlepp­ feder zugeordnet, d. h. das äußere Ende liegt mit Friktion am Innendurchmesser des kleinen Federhauses an.

Da die Antriebsbewegungen des Uhrwerkes und die Abtriebsbewegungen der das Torsionspendel antreibenden Hemmung immer unterschiedlich sind, wurde eine solche Lösung gewählt, daß der Aufzug des Federhauses durch das Uhrwerk mit Sicherheit immer schneller erfolgt als der Abtrieb durch die Hemmung.

Der sich dabei einstellende Überschuß im Aufzugszustand des Federhauses wird durch die von der Schleppfeder gebildete Friktion ausgeglichen.

Die Uhrwerksanordnung nach dem DE-Gbm 71 04 328 ist jedoch vergleichsweise aufwendig. Das Hemmungssystem für den Antrieb des Torsionspendels stellt hohe Anforderungen an die Genauigkeit der verwendeten Teile sowie an die Präzision der Montage. Die Hemmung ist überdies kritisch im Hinblick auf die Aufstellung der Uhr und erfordert deren genaue Ausrichtung.

Bei der Anordnung des Torsionspendels nach dem Hauptpatent ist eine eine Stoßbelastung wirksam vermindernde Abstützung des Pendelkörpers dadurch gegeben, daß oben an der Pendelfeder eine elastische Vorrichtung vorgesehen ist, welche schon bei einer die reversible Festigkeitsgrenze der Pendelfeder noch unterschreitenden Stoßbelastung, die auf den Pendelkörper einwirken sollte, eine Verstellung des Torsionspendelsystemes, in Richtung der Pendelachse nach unten, ermöglicht.

Diese die Verstellung des Pendelkörpers nach unten gestattende elastische Vorrichtung, oben an der Pendelfeder, wird dadurch gebildet, daß die Pendelfeder mit ihrem oberen Ende an einem Bolzen befestigt ist, der Bolzen mit einem oberen Bund und einem Schaft in einer an der Uhr vorgesehenen Führung, in Richtung der Pendelachse nach unten, entgegen der Kraftwirkung einer ihn umgebenden Schraubenfeder verschiebbar angeordnet und gegen Verdrehung gesichert ist, und die Schraubenfeder einerseits gegen einen Bund des Bolzens andererseits gegen dessen Führung abgestützt ist.

Bei dieser vertikalen Verstellung des Torsionspendelsystemes, im Falle einer auftretenden Stoßbelastung, bewegt sich auch das am Torsionsband der Pendelfeder angebrachte Mitnehmerteil relativ zu der Nockenscheibe.

Hierbei ist gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Gegenstandes nach dem Hauptpatent vorgesehen, daß der Abstand von Unterkante des Mitnehmerteiles zum Nockeninnen­ radius der Nockenscheibe im Ruhezustand größer ist als der Betrag der Längsverstellung der Pendelfeder bei durch Stoßbelastung beaufschlagtem und somit abgestütztem Pendel­ körper.

Ein Anschlag des Mitnehmerteiles am Nockeninnenradius der Nockenscheibe bei auf den Pendelkörper einwirkender Stoßbelastung kann somit nicht eintreten.

Eine Einwirkung des Mitnehmerteiles der Pendelfeder auf die Nocken der Nockenscheibe und damit auf diese selbst, im Falle einer Stoßbelastung des Pendelkörpers, ist aber nicht völlig ausgeschlossen. Aus diesem Grunde ist eine gewisse Flexibilität der Nockenscheibe in ihrer Stellung relativ zu der sie tragenden Welle wünschenswert, so daß bei einer Stoßbelastung und damit einhergehender Verstellung des Torsionspendelsystemes nach unten ein elastisches Ausweichen der Nocken der Nockenscheibe gegenüber dem Mitnehmerteil möglich ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einer Anordnung eines Torsionspendels der einleitend beschriebenen Art eine solche Übertragung der Antriebsbewegung auf die Nockenscheibe zu erzielen, daß auch bei einer Serienfertigung eine gleichmäßige Friktionswirkung zwischen Antriebswelle und Nockenscheibe gewährleistet ist und daß bei einer Stoßbelastung des Pendelkörpers und der damit verbundenen Verstellung des Torsionspendel­ systemes ggf. ein reversibles Ausweichen der Nockenscheibe gegenüber dem hierbei mitverstellten Mitnehmerteil möglich wird.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Nockenscheibe als ein auf der sie tragenden Welle freilaufend angeordnetes Teil ausgebildet ist, daß auf dieser Welle ferner eine Unruhspiralfeder mit ihrer Spiralrolle angeordnet ist, die mit ihrer äußersten Spiral­ federwindung auf Grund ihrer inneren Spannung mit einem Innendurchmesser der Nockenscheibe eine kraftschlüssige Kupplung zwischen der Spiralfeder und der Nockenscheibe bildet.

Eine Reihe von möglichen Ausgestaltungen der Erfindung sind in den dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Unteransprüchen erfaßt.

Die neue Anordnung der Nockenscheibe bei der Antriebsvor­ richtung nach der Erfindung erlaubt eine sehr weiche und gleichmäßige Kopplung von Antriebswelle und Nockenscheibe. Die elastische Wirkung der Spiralwindungen bewirkt zudem einen günstigen Drehmomentsausgleich bzw. übergangsweise auch eine Energiespeicherung, während funktionsbedingter Unterbrechungen oder Blockierungen der Antriebsbewegungen.

Bei vorübergehenden Blockierungen der Nockenscheibe wird zunächst eine Erhöhung der Spiralspannung eintreten, so daß die hierbei anfallende Energie in der Spirale gespeichert bleiben kann, um dann, wenn die Nockenscheibe wieder freigegeben ist, zum Antrieb der Torsionspendelanordnung über das Mitnehmer­ teil wieder voll zur Verfügung zu stehen. Die während dieses Funktionsspieles jeweils vorübergehend anfallende überzählige Energie wird also nicht etwa durch die Friktion voll vernichtet, sondern diese bleibt teilweise für den Antrieb der Torsions­ pendelanordnung erhalten. Nur bei einer etwas länger andauernden, betriebsbedingten Blockierung der Nockenscheibe wird durch die sich hierbei schließenden Windungen der Spirale die Friktion mit der Nockenscheibe verringert und dadurch die Kupplung gelöst. Erst dann wird also die weiter überschüssige Energie durch Reibungsausgleich vernichtet.

Der Bewegungsausgleich kann also gleichmäßig durch den Speicher­ effekt erfolgen. Ein Reibungsausgleich tritt erst dann ein, wenn ein gewisses Maß an Energieausgleich überschritten ist. Die Energiebilanz des Antriebes nach der Erfindung ist also günstiger als diejenige der bekannten Einrichtungen.

Bei durch eine Stoßbelastung des Pendelkörpers hervorgerufener vertikaler Verlagerung des Torsionspendelsystemes und damit auch des Mitnehmerteiles der Pendelfeder ist erforderlichenfalls eine kurzzeitige elastische Verstellung der Nockenscheibe möglich, sollte einer der Nocken hierbei durch das Mitnehmerteil eine Beaufschlagung erfahren.

Die Erfindung ist in Form eines Ausführungsbeispieles in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung im einzelnen erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Uhr mit der Anordnung eines Torsionspendels nach der Erfindung in einer Ansicht von hinten.

Fig. 1a ein Detail der Uhr nach Fig. 1.

Fig. 2 eine Seitenansicht der Uhr nach Fig. 1.

Fig. 2a ein Detail der Uhr nach Fig. 2.

Fig. 3 ein Detail der Uhr nach den Fig. 1 und 2.

Fig. 4 das Detail nach Fig. 3 in einer anderen Ansicht.

Fig. 5 ein anderes Detail der Uhr nach den Fig. 1 und 2.

Fig. 6 das Detail nach Fig. 5 in einer anderen Darstellung.

Die Fig. 1 und 2 stellen eine aus dem Pendelkörper 1 und der Pendelfeder 2 bestehende Anordnung eines Torsionspendels 10 dar, welche einem Uhrwerk 3 zugeordnet ist, das aus dem Zifferblatt 4, den Zeigern 5 a, 5 b, dem Werkgehäuse 6 sowie dem Laufwerk 7 besteht, das in seinen Einzelheiten nicht näher dargestellt ist.

Bei dem Laufwerk 7 handelt es sich vorzugsweise um eine elektrisch angetriebene, insbesondere quarzgesteuerte Anordnung, welche eigene zeithaltende Elemente aufweist und bei der das Torsionspendel 10 somit keine zeithaltende Funktion besitzt, sondern nur als sogenanntes Nebenpendel zur ästhetischen Demonstration der Pendelbewegung dient.

Das Uhrwerk 3 ist auf einer Werkträgerplatte 8, z. B. durch Verschrauben, angeordnet. Diese Werkträgerplatte 8 ist durch zwei nicht dargestellte Säulen in üblicher Weise auf der Grundplatte 9 montiert, welche auch als Basis für die nicht dargestellte, aber vielfach verwendete Glasglocke dient, die das Uhrwerk 3 mit dem Torsionspendel 10 überdeckt.

Die Pendelfeder 2 besteht aus dem eigentlichen Torsionsband 11, dem Pendelfederunterteil 12 und dem Pendelfederoberteil (13). Letzteres ist als ein zylindrischer Bolzen 13, vorzugsweise aus Kunststoff, ausgebildet, in welchem das Torsionsband 11, zweckmäßig durch Umspritzen im Kunststoffspritzverfahren, einfach und sicher gehaltert ist.

Der Bolzen 13 besteht aus einem Schaft 14 und einem durchmesser­ größeren Bund 15 und ist an seinem Schaft 14 von einer Schrauben­ feder 16 umgeben und zusammen mit dieser in einer Buchse 17 gehaltert. Diese weist eine Innenbohrung 17 a auf, an welche sich eine kleinere Bohrung 17 b anschließt. Der Bolzen 13 ist in der Buchse 17 entgegen der Kraftwirkung der diesen umgebenden Schraubenfeder 16 verschiebbar angeordnet. Hierbei wird der Bund 15 in der Innenbohrung 17 a und der Schaft 14 des Bolzens 13 in der Bohrung 17 b geführt.

Die Buchse 17 selbst ist in einer Aufnahme 18 gehaltert, welche oben an das Werkgehäuse 6 angeformt ist und nach hinten aus diesem herausragt. Die Aufnahme 18 weist einen nach hinten offenen Schlitz 18 a auf. Dieser ist durch eine Ausnehmung 18 b nach unten geöffnet und erlaubt so eine Einführung der Buchse 17, welche durch einen Bund 17 c in dem Schlitz 18 a geführt und gehaltert ist und mit dem Schaft 17 d die Ausnehmung 18 b nach unten durch­ ragt. Das Einführen der Buchse 17 in den Schlitz 18 a erfolgt zweckmäßig durch leichtes Einpressen, um eine Fixierung derselben in der Aufnahme 18 sicherzustellen.

Der Bund 15 des Bolzens 13 weist einen seitlichen Ansatz 15 a auf, der in dem Schlitz 17 e der Buchse 17 geführt ist und eine Verdrehungssicherung für den Bolzen 13 bildet. Bei der Ver­ schiebung des Bolzens 13 in der Buchse 17 entgegen der Wirkung der Schraubenfeder 16 gleitet der Ansatz 15 a in dem Schlitz 17 e der Buchse 17.

Die Buchse 17 ist auch zweckmäßig deshalb mit einem Schlitz 17 e versehen, um eine Einführung der fertigen Pendelfeder 2 in die Buchse 17 zu ermöglichen. Hierzu wird der obere Teil des Torsionsbandes 11, an welchem der Bolzen 13 befestigt ist, in den Schlitz 17 e eingeführt und dann der Bolzen 13 zusammen mit der umgebenden Schraubenfeder 16 in die Innenbohrung 17 a der Buchse 17 hineingezogen.

In diesem vormontierten Zustand wird dann die Buchse 17 zusammen mit der Pendelfeder 2 in den Schlitz 18 a der Aufnahme 18 eingepreßt. In montiertem Zustand stützt sich dann der Bund 15 des Bolzens 13 unter der Wirkung der Schraubenfeder 16 an dem Oberteil 18 c der Aufnahme 18 ab. Die Schraubenfeder 16 wiederum liegt einmal am Bund 15 des Bolzens 13 und dann am Ansatz zwischen Innenbohrung 17 a und der durchmesserkleineren Bohrung 17 b der Buchse 17 an.

Der Bolzen 13 liegt hierbei - solange keine Stoßbelastung vorliegt - am Oberteil 18 c der Aufnahme 18 an.

Tritt hingegen eine Stoßbelastung des Pendelkörpers 1 in Richtung der Pendelachse nach unten ein, welche so stark ist, daß dem Torsionsband 11 eine nicht mehr reversible, nachteilige Beeinflussung zuteil werden könnte, dann erfährt der Bolzen 13 in der Buchse 17 entgegen der Kraftwirkung der Schraubenfeder 16 eine Verschiebung nach unten. Dadurch kann sich der Pendelkörper 1 mit seiner Zentralwelle 1 a auf dem Boden 20 b der Bohrung 20 a in der Buchse 20, die auf der Grundplatte 9 montiert ist, abstützen und dadurch eine Vernichtung der 3 Stoßenergie unter gleichzeitiger Schonung der Pendelfeder 2 erzielt werden.

Die Schraubenfeder 16 muß ihrer Kraftwirkung nach also so bemessen sein, daß zumindest dann eine Verschiebung des Bolzens 13 entgegen ihrer Kraftwirkung wirksam wird, wenn die Stoßbelastung des Pendelkörpers 1 annähernd einen Wert erreicht, der eine nicht mehr reversible Beeinflussung der Pendelfeder 2 zur Folge haben würde.

Die Schraubenfeder 16 wird zweckmäßig beim Kunststoffspritz­ vorgang zur Anformung des Bolzens 13 und des Mitnehmerteiles 26 an das Torsionsband 11 mit in die Spritzvorrichtung einge­ legt. Sie bleibt dann unlösbar mit der Pendelfeder 2 verbunden, da sie über den Bund 15 des Bolzens 13 bzw. das Mitnehmerteil 26 hinaus auf dem Torsionsband 11 nicht verschoben werden kann. Dadurch wird die Montage der Pendelfeder 2 vereinfacht und ein Verlust der Schraubenfeder 16 bei späteren Reparaturarbei­ ten an der mit dem Torsionspendel 10 bestückten Uhr sicher verhindert.

Zum weiteren Schutz der empfindlichen Pendelfeder 2 gegen unsachgemäße Handhabung wird zweckmäßig ergänzend eine solche Anordnung gewählt, daß der Pendelkörper 1 der Torsionspendelanordnung 10 in axialer und in radialer Richtung in seiner Bewegung nach allen Seiten durch ihn umgebende Anschläge (8 a, 12 a, 12 b; 1 a, 20) begrenzbar ist. Der Pendelkörper 1 ist dann - entweder bei einer von der normalen Betriebslage der die Torsionspendelanordnung 10 tragenden Uhr merkbar abweichenden Position oder aber bei einer Stoßbeaufschlagung der Uhr - zur Entlastung der Pendelfeder 2 durch diese Anschläge (8 a, 12 a, 12 b; 1 a, 20) abstützbar.

Die vorerwähnten Anschläge für den Pendelkörper 1 werden unten zweckmäßig durch die Innenbohrung 20 a der Buchse 20 und oben durch einen Schlitz oder eine Bohrung 8 a in der Werkträgerplatte 8 gebildet. Durch eine geeignete Anformung 12 a, 12 b am Pendelfederunterteil 12 ist der Pendelkörper 1 in der Werkträgerplatte 8 und mit seiner Zentralwelle 1 a in der Buchse 20 der Grundplatte 9 zweckmäßig gegen Beaufschlagungen gesichert.

Bei nicht stoßbeaufschlagtem Pendelkörper 1 hingegen und bei sachgemäßer Aufstellung der Uhr ist eine freie Schwingungs­ bewegung des Pendelkörpers 1 sowohl in der Bohrung 8 a der Werkträgerplatte 8 als auch in der Innenbohrung 20 a der Buchse 20 gewährleistet.

Ist in der Werkträgerplatte 8 der leichteren Montage wegen ein Schlitz 8 a vorgesehen, so kann dieser durch eine Anformung 21 a der Uhrwerksabdeckung 21, welche in der Fig. 2 angedeutet ist, geschlossen werden. Ein Ausweichen des Ansatzes 12 a des Pendelfederunterteiles 12 aus der Bohrung 8 a ist dann verhindert.

Die Uhrwerksabdeckung 21 wird zweckmäßig auf das Uhrwerksge­ häuse 6 nach beendeter Montage der Torsionspendelanordnung 10 aufgesprengt. Die Uhrwerksabdeckung 21 ist zweckmäßig so ausgebildet, daß durch diese im montierten Zustand auch das Torsionsband 11 der Torsionspendelanordnung 10 geschützt ist.

Durch eine entsprechende Ausbildung der Länge des Pendelkörperunter­ teils 1 a des Pendelkörpers 1 sowie durch eine entsprechende Ausbildung des Pendelfederunterteiles 12 hinsichtlich der Anformungen 12 a, 12 b wird sichergestellt, daß ein Schutz des Pendelkörpers 1 gegen ein Herausfallen aus den sichernden Anschlägen (8 a, 12 b, 20) in jeder Lage der mit der Torsions­ pendelanordnung 10 bestückten Uhr, so z. B. während des Transportes, auch ohne eine besondere zusätzliche Fixierung des Pendels sicher gewährleistet ist.

Der Antrieb der Torsionspendelanordnung 10 erfolgt durch eine vom Uhrwerk bewegbare Nockenscheibe 25, welche mit radialen Nocken 25 a versehen ist, durch die während der Drehbewegung dieser Nockenscheibe 25 ein mit dem Torsionsband 11 verbunde­ nes Mitnehmerteil 26 beaufschlagbar ist, wodurch auf die Torsionspendelanordnung 10 Antriebsimpulse vermittelt werden.

Die Position des Mitnehmerteiles 26 auf dem Torsionsband 11 in bezug auf die Nockenscheiben 25 und in bezug auf die Länge der Nocken 25 a ist so gewählt, daß bei einer durch Stoßbe­ lastung bewirkten Verschiebung des Pendelfederoberteiles 13 der Pendelfeder 2 eine Verspannung des Mitnehmer­ teiles 26 und damit des Torsionsbandes 11 bzw. das Auftreten einer bleibenden oder vorübergehenden Entkopplung zwischen der Nockenscheibe 25 und dem Mitnehmerteil 26 unterbunden bleiben.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausbildung des Laufwerkes 7 der Uhrwerksanordnung 3, welche in den Fig. 5 und 6 im einzelnen dargestellt ist, ist die Nockenscheibe 25 als ein auf der sie tragenden Welle 27 an und für sich frei laufendes Teil ausgebildet, das einerseits durch die Laufwerksplatine 28, an welche die Nockenscheibe 25 mit ihrem Schaft 25 b anläuft, und andererseits durch die auf der Welle 27 aufgeklemmte Spiralrolle 30 a einer Spirale 30 in seiner freien axialen Bewegung begrenzt ist.

Diese Spirale 30 sitzt mit ihren Windungen 30 b innerhalb einer zylindrischen Ausnehmung 25 c der Nockenscheibe 25 und liegt mit ihrer äußersten Windung 30 c durch Friktion kraftschlüssig am Innendurchmesser 25 d des durch die Ausnehmung 25 c gebildeten Mantels 25 e der Nockenscheibe 25 an. Die Nockenscheibe 25 wird von der Welle 27 über die durch den Kraftschluß zwischen Spirale 30 und Nockenscheibe 25 bewirkte Kopplung angetrieben.

Erfolgt in dem Funktionsspiel zwischen Nockenscheibe 25 und dem durch deren Nocken 25 a angetriebenen Mitnehmerteil 26 eine Sperrung oder Blockierung auf Grund der Überlagerung zwischen der Schrittfolge des Laufwerkes und der Schwingungen der Torsionspendelanordnung 10, so wird diese durch die Friktion zwischen dem Mantel 25 e und dem Spiralende 30 c ausgeglichen.

Hierbei kann durch entsprechende Abstimmung der Friktion zwischen Spirale 30 und Nockenscheibe 25 einerseits und dem Drehmoment der Spirale andererseits eine solche vorteilhafte Wirkung erzielt werden, daß während der betriebsbedingten periodischen Blockierung der Nockenscheibe 25 durch das Mitnehmerteil 26 über die Schwingungsbewegungen der Torsions­ pendelanordnung 10 ein gewisser Speichereffekt innerhalb der Windungen 30 b der Spirale 30 zu verzeichnen ist, der zu einer Begünstigung der Funktionssicherheit und zu einem besseren Wirkungsgrad der Anordnung gegenüber den bekannten Einrichtungen führt.

Bei einer eintretenden Blockierung der Nockenscheibe 25 wird also zunächst die weitere Drehbewegung der Welle 27 energetisch durch eine Verspannung der Spirale 30 gespeichert, und erst nach Überschreiten eines gewissen Spiralmomentes der Spirale 30 wird die Friktion zwischen letzterer und der Nockenscheibe 25 wirksam und ermöglicht einen zusätzlichen Bewegungsausgleich.

In den Fig. 1a und 2a ist die Antriebsvorrichtung der Torsionspendelanordnung 10 im Detail dargestellt.

Der Abstand der Unterkante 26 a des Mitnehmerteiles 26 von dem Innenradius der Nockenscheibe 25 ist so gewählt, daß bei einer Stoßbelastung des Pendelkörpers 1 und einer damit verbundenen Längsdehnung des Pendelfederoberteiles 13 der Pendelfeder 2, die durch eine Abstützung des Pendel­ körpers 1 auf dem Boden 20 b der Buchse 20 begrenzbar ist, das Mitnehmerteil 26 nicht auf der Nockenscheibe 25 auf­ stößt, sondern noch einen kleinen Sicherheitsabstand wahrt. Aus Sicherheitsgründen ist die Unterkante 26 a des Mitnehmer­ teiles 26 abgeschrägt, und zweckmäßig sind auch die Nocken 25 a der Nockenscheibe 25 zahnförmig ausgebildet, um bei einer Stoßbelastung des Pendelkörpers 1 und damit verbundener Dehnung der Pendelfeder 2 ein Aufsetzen des Mitnehmerteiles 26 auf den Nocken 25 a der Nockenscheibe 25 zu vermeiden. Die einer Verzahnung nachgebildete Form der Nocken 25 a ergibt sich allerdings an und für sich schon durch die Notwendigkeit, eine Abwälzung zwischen den Nocken 25 a und dem Mitnehmer­ teil 26 zu ermöglichen.

Das Mitnehmerteil 26 wirkt mit dem fest auf der Hinterplatine 28 des Laufwerkes 7 angeordneten Anschlag 24 zusammen, derart, daß bei einer Pendelschwingungsrichtung, welche entgegen der Antriebsbeaufschlagung durch die Nockenscheibe 25 gerichtet ist, das Mitnehmerteil 26 an einem Steg 24 a des Anschlages 24 zur Anlage gelangt, und zwar bis diese Halbschwingung beendet ist und das Torsionspendel nach Durchlaufen seines Schwingungs­ nullpunktes in die entgegengesetzte Schwingungsrichtung über­ wechselt. Dieses Zusammenwirken des Mitnehmerteiles 26 mit dem Anschlag 24 begünstigt die Funktionsweise und Funktions­ sicherheit der Antriebsübertragung auf die Torsionspendelan­ ordnung 10.

Das Mitnehmerteil 26 ist nach oben so verlängert, daß eine eingenommene Anschlagsposition am Anschlag 24 bzw. am Steg 24 a auch bei einer stoßbedingten Längsdehnung der Pendelfeder 2 sichergestellt bleibt. Das Mitnehmerteil 26 kann also vom Anschlag 24 bzw. von dessen Steg 24 a bei einer Stoßbeaufschlagung der Torsionspendelanordnung 10 nicht abgleiten.

Der Anschlag 24 wird zweckmäßig durch eine auf der Platine 28 stehende Anformung gebildet, welche den seitlichen Steg 24 a trägt, der als eigentlicher Anschlag wirkt.

Wie aus den Fig. 1-4 ersichtlich ist, ist dem Pendelkörper 1 eine Anformung 35 zugeordnet, welche mit einem leicht verschwenkbar auf dem Pendeloberteil 1 b angeordneten Ringteil 35 a eine bauliche Einheit bildet und zusammen mit diesem um das Pendeloberteil 1 b verschwenkbar ist. Die Anformung 35 und das Ringteil 35 a sind also zusammen mit der Torsionspendelanordnung 10 bewegbar, und die Anformung 35 gelangt hierbei in den Bereich eines durch einen Stift 8 b, der in der Werkträger­ platine 8 eingesetzt ist, gebildeten Anschlages und wird dort fixiert. Der Pendelkörper 1 schwingt unter der Wirkung der ihm vermittelten Antriebsenergie noch weiter, bis seine kinetische Energie teilweise in potentielle Energie umgewandelt, teilweise aber auch durch die Reibung des die Anformung 35 tragenden Ringteiles 35 a in seiner Lagerung aufgezehrt ist.

Bei Uhren mit als Torsionspendel ausgebildeten, jedoch nicht der Zeitmessung dienenden Pendelanordnungen ist immer wieder feststellbar, daß in der Fertigung, aber auch während des Betriebes einer mit einem solchen Pendel ausge­ rüsteten Uhr Schwankungen der Pendelamplitude auftreten, welche zu wechselnden und manchmal nur schwer zu beherrschenden uneinheitlichen Funktionsbedingungen führen.

Durch die Zuordnung einer solchen an einem Stift 8 a fixierbaren und damit relativ zum Pendelkörper 1 verstellbaren Anformung 35 mit Ringteil 35 a ist es möglich, ziemlich einheitliche Funktionsbedingungen bzw. Drehbewegungswinkel zu erzielen. Die feststellbaren unterschied­ lichen Schwingungsamplituden der Torsionspendelanordnung 10 werden durch das dem Pendelkörper 1 zugeordnete Ringteil 35 a mit der Anformung 35 auf Grund der, wenn auch geringen Lagerreibung zwischen Ringteil 35 a und dem Pendelkörper 1 merkbar ausgeglichen. Je nach dem Wert der Pendelamplitude ist ein größerer oder kleinerer Verstellweg der Anformung 35 und des Ringteiles 35 a bei jedem Hin- und Hergang relativ zum Pendel feststellbar und durch die damit verbundene unterschiedliche Friktionsbelastung der Torsionspendelanord­ nung 10 eine Nivellierung unterschiedlicher Pendelamplituden möglich. Die Anformung 35 erfährt bei einem jeden Hin- und Hergang der Torsionspendelanordnung 10 bei entsprechender Amplitude der Pendelschwingungen eine relative Verstellung zum Pendelkörper 1, jeweils in entgegengesetzter Richtung.

Das Ringteil 35 a ist zusammen mit der Anformung 35 auf einem weiteren Ringteil 36 leicht drehbar angeordnet. Dieses weitere Ringteil 36 ist um das Pendelkörperoberteil 1 b unverdrehbar angeordnet und gehaltert.

Die Halterung des weiteren Ringteiles 36 erfolgt durch das Pendelfederunterteil 12, welches als flaches, gabelförmiges Teil ausgebildet ist, das Gabelzinken 12 c aufweist, welche seitlich ein Profil (T-Form) aufweisen und welches in einem entsprechend geformten Schlitz 1 c im Pendelkörperoberteil 1 b des Pendelkörpers 1 in Lastrichtung desselben formschlüssig gehaltert ist.

Die leicht flexiblen Gabelzinken 12 c weisen nach außen gerichtete Rasten 12 d auf, in welche das weitere Ringteil 36 durch Aufschieben von unten verrastbar ist.

Die Gabelzinken 12 c des Pendelfederunterteiles 12 weisen hierzu an den äußeren Enden Abschrägungen 12 e auf, um ein Aufziehen oder Aufdrücken des Ringteiles 36 zusammen mit dem Ringteil 35 a von unten her auf dem Pendelfederunterteil 12 zu ermöglichen, bis eine Verrastung des Ringteiles 36 in den Rasten 12 d erfolgt ist. Durch diese Verrastung wird auch eine Verdrehungssicherung des Ringteiles 36 relativ zum Pendelfederunterteil 12 erreicht. Hierzu sind am Innenradius des Ringteiles 36 Ausnehmungen 36 c vorgesehen, welche zusammen mit den Gabelzinken 12 c die Verdrehungssicherung gewährleisten.

Das weitere Ringteil 36 weist nun nach oben gerichtete leicht flexible, hakenförmige Ansätze 36 a auf, über welche das die Anformung 35 tragende Ringteil 35 a aufsprengbar ist. Hierbei sind die maßlichen Verhältnisse so gewählt, daß eine Verdrehung des Ringteiles 35 a relativ zu den die Lagerung auf dem weiteren Ringteil 36 bildenden hakenförmigen Ansätzen 36 a mit Lagerspiel möglich ist, das Verstellmoment des Ringteiles 35 a relativ zu seiner Halterung also lediglich durch die freie Lagerfriktion gebildet ist.

An und für sich ist eine solche Anordnung denkbar, daß das Ringteil 35 a zusammen mit seiner Anformung 35 in seiner Lagerung auf dem weiteren Ringteil 36 beliebig frei drehbar ist. Durch den Stift 8 b der Werkträgerplatte 8 wird, unab­ hängig von der jeweiligen Anfangsposition der Anformung 35 relativ zum Schwingungsnullpunkt des Pendelkörpers 1, bei dessen ersten Schwingungsbewegung eine Verstellung der Anformung 35 in die richtige Position für die Hin- und Herverstellung während der weiteren Pendel­ schwingungen vorgenommen.

Zweckmäßig wird eine solche Wahl der Antriebsleistung des Uhrwerkes für die Torsionspendelanordnung 10 gewählt, daß auch bei einem durch Fertigungstoleranzen bedingten untersten zulässigen Wert der Drehpendelamplitude, und zwar auch bei dem minimal zulässigen Wert der Speisespannung der Batterie, eine Berührung von ortsfestem Element und verstellbarem Element in den Endlagen der Schwingungselongation noch gewährleistet ist. Durch eine solche Dimensionierung ist sichergestellt, daß die Regelwirkung der Anformung 35 auch schon bei kleineren Amplituden der Pendelschwingung gewährleistet ist.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung des Ringteiles 35 a mit seiner Anformung 35 und des diese tragenden weiteren Ringteiles 36 sind diese Teile relativ zueinander anschlagbar ausgebildet, so daß eine begrenzte Verdrehung beider relativ zueinander bzw. der Anformung 35 relativ zum Pendelkörper 1 gewährleistet ist. Hierzu sind sowohl an der Anformung 35 als auch an dem weiteren Ringteil 36 als Anschläge dienende Nasen 35 b und 36 b vorgesehen, wobei die Nase 35 b bei der Verdrehung des Ringteiles 35 a an der Nase 36 b des weiteren Ringteiles 36, welches ja unverdrehbar an dem Pendelkörper 1 angeordnet ist, zum Anschlag gelangt und damit auch die Drehbewegung des Pendelkörpers 1 durch den Stift 8 b der Werkträgerplatte 8 begrenzbar ist.

Durch entsprechend winkelschmale Ausbildung der Nasen 35 b, 36 b läßt sich eine relative Verstellmöglichkeit von Anformung 35 und Pendelkörper 1 bzw. des weiteren Ringteiles 36 von gegen 350° erreichen. Somit steht ein Regelbereich für die Nutzung der friktiven Belastung des Pendels von ca. 2 × 350° zur Verfügung, d. h. der Pendelkörper 1 kann in jeder Richtung - vom Schwingungsnullpunkt aus gerechnet - eine Verstell- oder Schwingungsbewegung von ca. 2 × 350° durchführen, ehe die Anformung 35 sperrend an dem Stift 8 b zum Anschlag gelangt.

Andererseits kann die Torsionspendelanordnung 10 ca. 350° freie Schwingungsbewegung vollziehen (vom Schwingungsnull­ punkt aus gerechnet, also nach jeder Seite ca. 350°/2), bis die Anformung 35 am Stift 8 b zum Anschlag gelangt und die mechanische, durch Friktion bedingte Regelung der Schwingungsamplitude des Pendelkörpers 1 wirksam wird.

Um also den vorgenannten Bemessungsbedingungen der Antriebs­ leistung zu entsprechen, wird man zweckmäßig eine Mindest­ amplitude der Pendelschwingung von ca. 350°/2 nach jeder Seite vom Schwingungsnullpunkt gerechnet, vorsehen, da durch die beim Überschreiten dieser Amplitude einsetzende Friktions­ regelung eine wirksame Begrenzung unterschiedlicher Schwingungselongationen sowohl in der Fertigung als auch im Betrieb der am Aufstellungsort arbeitenden Uhr mit der Torsions­ pendelanordnung 10 erzielbar ist.

Durch das vorgesehene Zusammenwirken von verstellbarer Anformung 35 des Pendelkörpers 1 mit dem ortsfesten Anschlag 8 b der Werkträgerplatte 8 wird also sowohl eine Regelung der Schwingungsamplitude als auch eine Verdrehungssicherung, z. B. für den Transport oder aber auch gegen unsachgemäße Bedienung oder Handhabung am Aufstellungsort erreicht, um eine unzulässige Belastung - z. B. Verdrillung - der Pendelfeder 2 - und damit eine Beschädigung derselben zu verhindern.

Zusammen mit der in Lastrichtung des Pendelkörpers 1 wirkenden Stoßsicherung der Pendelfeder 2 und der Anordnung von den Pendelkörper 1 allseitig stützenden Anschlägen bei einer von der normalen Betriebslage abweichenden Position ergibt sich eine umfassende Sicherstellung der Torsionspendelanordnung 10 gegen die Eigenschaften der Pendelfeder 2 nachteilig beeinflussende äußere Einwirkungen. Hierbei kann während des Transportes der Uhr eine Feststellung oder Fixierung des Pendelkörpers 1 des Torsionspendelsystemes 10 vorgenommen werden, sie ist jedoch nicht mehr grundsätzlich erforderlich. Die vorstehend beschriebenen Mittel ermöglichen auch ohne besondere Fixierung des Pendelkörpers eine ausreichende Schonung des Torsionspendelsystemes 10 und insbesondere seiner Pendelfeder 2 während des Transportes. Auf diese Weise werden einige Teile, welche für die Pendelfixierung notwendig wären, eingespart, und es ist sichergestellt, daß auch bei Transporten nach dem Kauf der mit dem Torsionspendelsystem 10 bestückten Uhr, z. B. bei einem Umzug, die Pendelfeder 2 geschützt bleibt, ohne daß eine Fixierungsvorrichtung extra betätigt werden müßte, eine Maßnahme, welche bei der mit einem Umzug in aller Regel einhergehenden Hektik in den meisten Fällen ohnehin außer acht gelassen wird.

Claims (8)

1. Anordnung eines Torsionspendels für mechanische und elektrische Jahresuhren, mit einer den Pendelkörper tragenden Pendelfeder, insbesondere einem Band oder Draht aus einem geeigneten Werkstoff und mit einer an der Pendelfeder vorgesehenen elastischen Vorrichtung, welche bei einer die reversible Festigkeitsgrenze der Pendelfeder noch unterschreitenden Stoßbelastung des Pendelkörpers eine solche Verstellung des Torsions­ pendelsystemes in Richtung der Pendelachse nach unten ermöglicht, daß eine die Stoßbelastung wirksam vermindernde Abstützung des Pendelkörpers eintritt, wobei die Pendelfeder mit ihrem oberen Ende an einem Bolzen befestigt ist, der Bolzen mit einem oberen Bund und einem Schaft in einer an der Uhr vorgesehenen Führung, in Richtung der Pendelachse nach unten, entgegen der Kraftwirkung einer ihn umgebenden Schraubenfeder verschiebbar angeordnet und gegen Verdrehung gesichert ist, und die Schraubenfeder einerseits gegen einen Bund des Bolzens, andererseits gegen dessen Führung abgestützt ist, - bei Verwendung einer vom Laufwerk der Uhr angetriebenen Nockenscheibe mit Nocken zur antreibenden Beaufschlagung eines an der Pendelfeder angeordneten Mitnehmerteiles und bei Zuordnung eines das Mitnehmerteil der Pendelfeder in seinen Bewegungen begrenzenden Anschlages - nach Patent 29 15 856, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe (25) als ein auf der sie tragenden Welle (27) freilaufend angeordnetes Teil ausgebildet ist; daß auf dieser Welle (27) ferner eine Unruhspiralfeder (30) mit ihrer Spiralrolle (30 a) angeordnet ist, die mit ihrer äußersten Spiralfederwindung (30 c) auf Grund ihrer inneren Spannung mit einem Innendurchmesser (25 d) der Nocken­ scheibe (25) eine kraftschlüssige Kupplung zwischen der Spiralfeder (30) und der Nockenscheibe (25) bildet.

2. Anordnung eines Torsionspendels nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung der Spirale (30), auf der die Nockenscheibe (25) tragenden Welle (27), daß unter der Wirkung der kraftschlüssigen Kupplung zwischen Spirale (30) und Nockenscheibe (25) beim Antrieb der Welle (27) durch das Laufwerk (7) ein Schließen der Spiralwindungen (30 b) eintritt und der Kraftschluß zwischen Spirale (30) und der Nockenscheibe (25) verringert wird.

3. Anordnung eines Torsionspendels nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die freilaufende Nockenscheibe (25) in ihrer axialen Position auf der Welle (27) einerseits durch eine Platine (28) und andererseits durch die Spiralrolle (30 a) der Spirale (30) begrenzt ist.

4. Anordnung eines Torsionspendels nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe (25) und die Spirale (30) auf der Sekundenwelle (27) des Uhrwerkes (7) angeordnet sind.

5. Anordnung eines Torsionspendels nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe (25) am Umfang sechs Nocken (25 a) und das Torsionspendelsystem eine Halbschwingungszeit von ca. 5,5 Sekunden aufweist.

6. Anordnung eines Torsionspendels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Begrenzung der Bewegungen des von der Nockenscheibe (25) antreibend beaufschlagten Mitnehmer­ teiles (26) der Pendelfeder (2) vorgesehene Anschlag (24) als eine auf einer Platine (28) des Laufwerkes (7) stehende Anformung (24) ausgebildet ist, welche einen seitlichen Steg (24 a) aufweist, an welchem das Mitnehmer­ teil (26) nahe seiner der Ruheposition des Pendelkörpers (1) entsprechenden Stellung anschlagbar ist.

7. Anordnung eines Torsionspendels nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Nockenscheibe (25) antreibend beaufschlagte Mitnehmerteil (26) der Pendelfeder (2) im Kunststoffspritzverfahren an das Torsionsband (11) angeformt ist.

8. Anordnung eines Torsionspendels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (25 a) der Nockenscheibe (25) eine Getriebezahnform aufweisen und daß die Unterkante (26 a) des Mitnehmerteiles (26) abgeschrägt bzw. zugespitzt ausgebildet ist.