EP2889704B1 - Kontaktloser Zylindrische Uhrhemmungsmechanismus - Google Patents

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EP2889704B1 EP14186261.5A EP14186261A EP2889704B1 EP 2889704 B1 EP2889704 B1 EP 2889704B1 EP 14186261 A EP14186261 A EP 14186261A EP 2889704 B1 EP2889704 B1 EP 2889704B1
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Claims (25)

  1. Uhren-Hemmungsmechanismus (1), umfassend ein Hemmungsrad (3), das einem Drehmoment um eine erste Drehachse (D1) unterworfen ist, dessen Wert kleiner oder gleich einem Nennwert ist, und einen Resonator (4), der mit einem Regulierungsdrehteil (5) fest verbunden ist, das drehbar um eine zweite, reale oder virtuelle Drehachse (D2) montiert ist, wobei das Hemmungsrad (3) eine Mehrzahl von Wirkgliedern (6) aufweist, die auf seinem Umfang regelmäßig verteilt sind und wovon jedes dafür ausgelegt ist, direkt mit mindestens einer ersten Bahn (7) des Regulierungsdrehteils (5) zusammenzuwirken, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Wirkglied (6) erste magnetische oder elektrostatische Arretierungsmittel umfasst, die eine Sperre bilden und dafür ausgelegt sind, mit der ersten Bahn (7), die magnetisiert oder entsprechend elektrisch geladen oder ferromagnetisch oder entsprechend elektrostatisch leitend ist, zusammenzuwirken, um auf die erste Bahn (7) ein Drehmoment mit einem Wert, der größer als der Nennwert ist, auszuüben, und ferner dadurch gekennzeichnet, dass jedes Wirkglied (6) außerdem zweite mechanische Arretierungsmittel umfasst, die dafür ausgelegt sind, einen Bahnbegrenzungsanschlag zu bilden, der dafür ausgelegt ist, einen selbstständigen Hemmungsmechanismus mit mindestens einer ersten komplementären Anschlagoberfläche (10), die das Regulierungsdrehteil (5) aufweist, zu bilden.
  2. Hemmungsmechanismus (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Arretierungsmittel eine magnetisierte oder entsprechend elektrisch geladene oder eine ferromagnetische oder entsprechend elektrostatisch leitende Oberfläche (60; 610; 62; 620) aufweisen, die eine Sperre bildet und dafür ausgelegt ist, mit der ersten Bahn (7) zusammenzuwirken, die magnetisiert oder entsprechend elektrisch geladen oder ferromagnetisch oder entsprechend elektrostatisch leitend ist, derart, dass zwischen der Bahn (7) und jeder solchen Oberfläche (61; 610; 62; 620) des Wirkglieds (6) ein Drehmoment mit einem Wert, der größer als der Nennwert ist, erzeugt wird.
  3. Hemmungsmechanismus (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Arretierungsmittel, die dafür ausgelegt sind, mit der ersten Bahn (7) zusammenzuwirken, einerseits eine erste Oberfläche (61; 62) aufweisen, um ein Drehmoment mit einem ersten Wert kleiner als ein zweiter Wert eines Arretierungsdrehmoments auszuüben, das andererseits eine zweite Oberfläche (610; 620) ausübt, die eine Sperre bildet, wo ein magnetisches Feld oder entsprechend ein elektrostatisches Feld mit einer Stärke größer als das magnetische Feld oder entsprechend elektrostatische Feld, das auf Höhe der ersten Oberfläche (61; 62) vorhanden ist, herrscht, und wobei die zweite Oberfläche (610; 620) dafür ausgelegt ist, mit mindestens einer komplementären Anschlagoberfläche (10) zusammenzuwirken, die das Regulierungsdrehteil (5) aufweist, um damit einen selbstständigen Hemmungsmechanismus zu bilden.
  4. Hemmungsmechanismus (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Arretierungsmittel einen mechanischen Anschlag (9) umfassen, der dafür ausgelegt ist, als Bahnbegrenzungsanschlag mit mindestens einer ersten komplementären Anschlagoberfläche (10) zusammenzuwirken, die das Regulierungsdrehteil (5) aufweist, um damit einen selbstständigen Hemmungsmechanismus zu bilden.
  5. Hemmungsmechanismus (1) nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Wirkglied (6) nacheinander in einem eindeutigen Richtungssinn des Eintritts in Zusammenwirkung mit der ersten Bahn (7) eine erste Oberfläche (61; 62), eine zweite Oberfläche (610; 620) und einen mechanischen Anschlag (9) umfasst.
  6. Hemmungsmechanismus (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Hemmungsmechanismus mit kontaktloser Ruhestellung ist.
  7. Hemmungsmechanismus (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkglieder (6) alle baugleich sind.
  8. Hemmungsmechanismus (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bahn (7) auf einem Sektor eines rotationssymmetrischen Körpers angeordnet ist, dessen Achse mit der zweiten Drehachse (D2) zusammenfällt und dessen Winkelamplitude streng kleiner als 360° ist.
  9. Hemmungsmechanismus (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste komplementäre Anschlagoberfläche (10) von einem abgeschnittenen Kranz (50) getragen wird, der ein Sektor eines rotationssymmetrischen Körpers ist, dessen Achse mit der zweiten Drehachse (D2) zusammenfällt und dessen Winkelamplitude streng kleiner als 360° ist, um den Energieaustausch zwischen dem Resonator (4) und dem Hemmungsrad (3) außer in der Umgebung der Gleichgewichtsposition des Resonators zu minimieren.
  10. Hemmungsmechanismus (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bahn (7) ein erstes magnetisches oder entsprechend elektrostatisches Feld erzeugt, das bestrebt ist, jede erste Oberfläche (61) des Wirkglieds (6) abzustoßen, wobei die erste Oberfläche (61) mit einer Polarität, die zu jener des ersten magnetischen oder entsprechend elektrostatischen Feldes entgegengesetzt ist, magnetisiert oder entsprechend elektrisch geladen ist.
  11. Hemmungsmechanismus (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Wirkglied (6) eine erste magnetisierte oder entsprechend elektrisch geladene Oberfläche (61) aufweist, die dafür ausgelegt ist, mit der ersten Bahn (7), die magnetisiert oder entsprechend elektrisch geladen ist, zusammenzuwirken, derart, dass jede erste Oberfläche (61) des Wirkglieds (6) angezogen wird.
  12. Hemmungsmechanismus (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hemmungsrad (3) ferner weitere Wirkglieder (6) umfasst, die jeweils mindestens eine zweite magnetisierte oder entsprechend elektrisch geladene Oberfläche (62; 620) umfassen, die dafür ausgelegt ist, mit einer zweiten Bahn (8) des Regulierungsdrehteils (5) zusammenzuwirken, wobei die zweite Bahn (8) zu der ersten Bahn (7) parallel und zu der zweiten Drehachse (D2) senkrecht ist und ein Ringsektor ist, dessen Achse mit der zweiten Drehachse (D2) zusammenfällt und dessen Winkelamplitude streng kleiner als 360° ist und ein zweites magnetisches oder entsprechend elektrostatisches Feld erzeugt, das bestrebt ist, jede zweite magnetisierte oder entsprechend elektrisch geladene Oberfläche (62; 620) mit einer Polarität, die zu jener des zweiten magnetischen oder entsprechend elektrostatischen Feldes entgegengesetzt ist, abzustoßen.
  13. Hemmungsmechanismus (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Hemmungsrad (3) mindestens eine obere Scheibe (31), die die ersten Oberflächen (61; 610) aufweist, und eine untere Scheibe (32), die die zweiten Oberflächen (62; 620) aufweist, umfasst, die unterhalb der ersten Oberflächen (61; 610) angeordnet sind und diesen gegenüberliegen, und dass das Hemmungsrad (3) Mittel zum Abschirmen des magnetischen oder entsprechend elektrostatischen Feldes zwischen der oberen Scheibe (31) und der unteren Scheibe (32) aufweisen, dass die erste magnetisierte oder entsprechend elektrisch geladene Bahn (7) aus einer Folge magnetisierter oder entsprechend elektrisch geladener Klötzchen gebildet ist und dass die zweite magnetisierte oder entsprechend elektrisch geladene Bahn (8) aus einer Folge magnetisierter oder entsprechend elektrisch geladener Klötzchen gebildet ist.
  14. Hemmungsmechanismus (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder mechanische Anschlag (9) ferner dafür ausgelegt ist, als Bahnbegrenzungsanschlag mit mindestens einer zweiten komplementären Anschlagoberfläche (11) zusammenzuwirken, die das Regulierungsdrehteil (5) aufweist, und ferner dadurch gekennzeichnet, dass die zweite komplementäre Anschlagoberfläche (11) von einer rotationssymmetrischen Oberfläche getragen wird, deren Achse mit der zweiten Drehachse (D2) zusammenfällt und deren Winkelamplitude streng kleiner als 360° ist.
  15. Hemmungsmechanismus (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite komplementäre Anschlagoberfläche (11) mit der ersten komplementären Anschlagoberfläche (10) durch mindestens eine Verbindungsoberfläche (12) verbunden ist, die dafür ausgelegt ist, eine Impulsrampe des Resonators (4) zu bilden, wenn sich die Verbindungsoberfläche (12) an einem Wirkglied (6) anschlagend abstützt, und dafür ausgelegt ist, dem Resonator in der Nähe seiner Gleichgewichtsposition Energie zuzuführen.
  16. Hemmungsmechanismus (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Anschlag (9) eine Impulsrampe aufweist, die dafür ausgelegt ist, dem Resonator in der Umgebung seiner Gleichgewichtsposition Energie zuzuführen.
  17. Hemmungsmechanismus (1) nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsrampe nur dann dem Resonator in der Umgebung seiner Gleichgewichtsposition Energie zuführt, wenn das dem Hemmungsrad (3) eingeprägte Antriebsdrehmoment derart ist, dass die Abstoßung oder entsprechend die Anziehung zwischen der ersten Bahn (7) und jeder ersten Oberfläche (61) des Wirkglieds (6) nicht ausreicht, um den Kontakt zwischen dem mechanischen Anschlag (9) und dem Regulierungsdrehteil (5) zu vermeiden.
  18. Hemmungsmechanismus (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede erste magnetisierte oder entsprechend elektrisch geladene Oberfläche (61) einen degressiven Abschnitt in Richtung der radialen Entfernung von der ersten Drehachse (D1) aufweist, derart, dass der Flächeninhalt einer Überlagerungsfläche (71), die der Projektion der ersten Oberfläche (61) auf die erste Bahn (7) entspricht, während der relativen Drehung des Hemmungsrades (2) und des Regulierungsdrehteils (5) veränderlich ist.
  19. Hemmungsmechanismus (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hemmungsrad (3) auf progressive Weise Energie in das System einträgt und dass das Regulierungsdrehteil (5) diese gesamte akkumulierte Energie in Form eines Impulses, der dem Resonator (4) eingeprägt wird, augenblicklich wieder abgibt, wobei der Hemmungsmechanismus (1) somit einen Hemmungsmechanismus mit konstanter Kraft bildet.
  20. Hemmungsmechanismus (1) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Zylinderhemmungsmechanismus bildet, wobei die erste komplementäre Anschlagoberfläche (10) die innere Oberfläche eines zylindrischen rohrförmigen Sektors ist, und dass die zweite komplementäre Anschlagoberfläche (11) die äußere Oberfläche des zylindrischen rohrförmigen Sektors ist.
  21. Hemmungsmechanismus (1) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Stiftenhemmungsmechanismus bildet, wobei das Hemmungsrad (3) auf Höhe jedes Wirkglieds (6) einen Halbstift aufweist und wobei die erste komplementäre Anschlagoberfläche (10) die innere Oberfläche eines ersten Zirkelschenkels ist, und dass die zweite komplementäre Anschlagoberfläche (11) die äußere Oberfläche eines zweiten Zirkelschenkels ist, wobei die innere Oberfläche des ersten Zirkelschenkels und die äußere Oberfläche des zweiten Zirkelschenkels durch einen Zwischenraum getrennt sind, dessen Breite größer als der Radius des Halbstifts ist.
  22. Hemmungsmechanismus (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er keine Arretierung aufweist.
  23. Uhrwerk (100), umfassend mindestens einen Hemmungsmechanismus (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und umfassend Motor-Antriebsmittel (2), die das Hemmungsrad (3) einem Drehmoment mit eindeutigem Richtungssinn um eine erste Drehachse (D1) unterwerfen, dadurch gekennzeichnet, dass die Motor-Antriebsmittel (2) dafür ausgelegt sind, ein Drehmoment zu liefern, das ausreicht, um die vollständige Überlagerung jeder ersten Oberfläche (61) mit der ersten Bahn (7) zuzulassen.
  24. Uhrwerk (100) nach Anspruch 23, umfassend einen Hemmungsmechanismus (1) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das maximale Drehmoment, das von den Motor-Antriebsmitteln (2) geliefert wird, auf ein Niveau begrenzt ist, das nicht ausreicht, um die vollständige Überlagerung jeder Sperre (610) mit der ersten Bahn (7) zuzulassen.
  25. Zeitmessgerät, umfassend ein Werk (100) nach Anspruch 23 oder 24.
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