EP3182215A1

EP3182215A1 - Schwingsystem für uhr

Info

Publication number: EP3182215A1
Application number: EP15199927.3A
Authority: EP
Inventors: Karsten Fraessdorf
Original assignee: Novasort SA
Current assignee: Novasort SA
Priority date: 2015-12-14
Filing date: 2015-12-14
Publication date: 2017-06-21
Also published as: US11415941B2; US20180364645A1; WO2017102845A1; EP3391154A1; EP3391154B1; EP3499318A1; EP3499318B1

Abstract

Ein Schwingsystem (S) für ein Uhrwerk, umfassend eine Grundplatte (1), zumindest zwei Masseelemente (2), eine Spirale (3), und eine Welle (6), umfasst keinen Unruhreif.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Schwingsystem für ein Uhrwerk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Uhrwerk nach dem nebengeordneten Anspruch.

Stand der Technik

Schwingsysteme für mechanische Uhrwerke umfassen typischerweise eine Unruhe, wobei die Unruhe typischerweise einen Unruhreif umfasst.
Üblicherweise werden Unruhen folgendermassen hergestellt:

Der Unruhreif wird in einer sogenannten Kalotte zuerst als Drehling hergestellt. In die Mitte des Drehlings wird dann eine Bohrung eingebracht. Diese wird dann typischerweise für die Zentrierung benutzt, beispielsweise um Speichen ausstanzen zu können. Es versteht sich von selbst dass diese Zentrierung ein gewisses Spiel aufweist, wodurch die Speichen nicht absolut zentriert sind und wodurch somit eine Unwucht in der Unruhe entsteht. Ausserdem verzieht sich die Kalotte typischerweise leicht beim Abtrennen von der Stange (welche typischerweise als Rohmaterialstange mit einem Durchmesser von z. B. 14 mm und einer Länge von z. B. 3 m vorliegt) durch den Hinterschnitt, bedingt durch die Materialspannungen die sich dann lösen bei den unterschiedlichen Stärken. Im Endeffekt führt somit die Tatsache, dass der Unruhreif zumindest teilweise mittels Drehens gefertigt werden muss, dazu, dass die Unruhe fertigungsbedingt eine gewisse Unwucht hat.

Alternativ dazu ist es auch möglich, die gesamte Unruhe mit einer Aufspannung auf einem Bearbeitungszentrum, z B. einer Fräsmaschine, zu fertigen. Dies ist eher eine Lösung für kleinere Serien und die Arbeitszyklen auf der eingesetzten Maschine sind typischerweise recht lang im Vergleich zu der oben erläuterten Methode, z. B. im Bereich von 15 Minuten. Auch in diesem Fall treten dann jedoch typischerweise Deformierungen auf, nämlich zum Beispiel beim Abtrennen und/oder durch das Lösen der Materialverspannungen.
Schwingsysteme für mechanische Uhren umfassen ferner typischerweise eine Spirale. Die benötigten Spiralen werden typischerweise aus einer meist gezogenen Stange gefertigt. Zunächst wird dabei ein Ausgangsmaterial von anfangs ca. 30 cm auf ungefähr 6 mm im Durchmesser reduziert und dann auf die benötigten Masse gebracht, oft nur auf eine Klingenstärke von 0.03 bis 0.04 mm (mit einer Fertigungstoleranz von einem Zehntel 1/1000 mm) bei einer Höhe von 0.10 bis 0.20 mm, um dann nach einer thermischen Behandlung und dem Kürzen auf die benötigte Länge mittels eines Werkzeuges, welches mehrere dieser Streifen in einer Trommel aufwickelt, in die typische Spiralform gebracht zu werden.
Noch in der Trommel wird dann die Spirale thermostabilisiert. Bei den Fertigungslosen sind unter Einsatz moderner Fertigungsmethoden sehr gute Homogenitäten erzielbar, aber trotzdem schwanken die Kraftverhältnisse von einer Spirale zur anderen, dazu kommt dass die Fertigungslose in sich zu stark voneinander unterscheiden, dass es also von Fertigungslos zu Fertigungslos zu grosse Unterschiede gibt.
Nach dem Auswuchten der Unruhe, welche wegen der oben beschriebenen fertigungsbedingten Unwucht nötig ist, wird die Unruhe typischerweise auf eine Spezialmaschine gelegt, welche nach einem gewissenhaften einstellen erst einmal die Masseträgheit der Unruhe misst und automatisch definiert, in welche Klasse die Unruhe eingeteilt wird.
Nachdem die zu verwendende Spirale in der Mitte gekürzt wurde, um einen typischerweise beim Aufwickeln entstehenden Haken zu entfernen, wird diese auf eine sogenannte Spiralrolle gesetzt und festgepresst. Bauartbedingt wird dabei die Spirale oft leicht dezentriert, was sich schädlich auf den Gang der Uhr auswirkt. Im Anschluss wird die Spirale auf eine Spezialmaschine gelegt, welche wiederum die Kraftverhältnisse der Spirale mit einem eingestellten Wert vergleicht um dann zu entscheiden in welche Klasse die Spirale eingeteilt werden muss.
Spiralen und Unruhen in der gleichen Klasse werden dann miteinander montiert. Die Fehlerquote ist typischerweise dennoch ziemlich hoch, wenn man eine genau gehende Unruhe erzielen will. Zur Korrektur gibt es zwar einen Rückerzeiger, seine Anwesenheit verursacht aber typischerweise ebenfalls einige Probleme, und ausserdem ist seine Wirkung begrenzt. Oft muss er viel zu weit bewegt werden und beeinflusst dadurch negativ den Isochronismus der Uhr, also das zeitlich gleichmässige Schwingen der Unruhe bei unterschiedlichen Schwingungsweiten. Eine Unruhe ist isochron wenn jede Schwingung unabhängig von der Schwingungsweite gleich lang dauert.
Es ergibt sich von selbst dass der theoretische Wunsch besteht dass alle Spiralen in der Fertigung die gleiche Klasse haben wie die zusammengesetzte Unruhe.
Auf die Unruhe wird typischerweise noch zusätzlich eine sogenannte Doppelrolle auf einem Konus aufgepresst. In diese Doppelrolle ist zur Reibungsminderung und der Härte des Materials wegen typischerweise ein kleiner Rubin, die sogenannte Ellipse, eingepresst, der im Prinzip zylindrisch ist, an einer Seite aber eine Fläche hat. Es versteht sich von selbst, dass daher weder sein Einpressen noch das Aufpressen der Doppelrolle eine problemfreie Operation darstellen.
Die Kraft des Räderwerkes des mechanischen Uhrwerks wird typischerweise mittels des sogenannten Ankers vom Räderwerk auf die Unruhe übertragen. Insbesondere wird dabei wird die Kraft dabei typischerweise mittels zweier Rubine vom letzten Rades des Räderwerkes, des sogenannten Ankerrades, über eine Ellipse auf die Unruhe übertragen. Der Anker ist typischerweise aus Stahl gefertigt, damit die benötigte Härte erreicht wird, und ist dadurch oft verhältnismässig schwer. Ferne ist auch die Befestigung der Rubine, der sogenannten Paletten, typischerweise problematisch, wobei die Positionierung und vor allem die Winkeltreue besonders schwierig sind. Fertigungsbedingt ist zudem die Geometrie der Paletten eingeschränkt.

Aufgabe der Erfindung

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die oben genannten Standes der Technik zu beheben bzw. abzuschwächen. Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Schwingsystem für ein mechanisches Uhrwerk zu schaffen, welches einfach aufgebaut ist, welches einfach und kostengünstig zu fertigen ist, und welches dennoch eine möglichst präzise Funktion des mechanischen Uhrwerks sicherstellt.

Lösung der Aufgabe

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Schwingsystem nach Anspruch 1. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass speziell das Vorhandensein eines Unruhreifs den Fertigungsprozess des Schwingsystems sehr kompliziert macht, unter anderem weil bei den notwendigen Fertigungsschritten, insbesondere beim Drehen, Materialspannungen auftreten, welche Unwuchten in der Unruhe erzeigen. Diese Unwuchten müssen dann verhältnismässig aufwendig wieder ausgewuchtet werden. Die Erfindung löst die Aufgabe somit im Prinzip dadurch, dass der Unruhreif, welcher zwar Teil der uhrmacherlichen Tradition ist, welcher jedoch die Fertigung von Schwingsystemen kompliziert macht, weggelassen wird.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen ist die Grundplatte im wesentlichen streifenförmig oder im wesentlichen kreuzförmig. Solche Formen für die Grundplatte haben - im Gegensatz zu einer traditionellen Unruhe mit Unruhreif - den Vorteil, dass sie einfach zu fertigen sind, insbesondere mit schwach spannungserzeugenden Fertigungsmethoden. Im Prinzip sind sehr viele Fertigungsverfahren mit Ausnahme von Drehen zur Herstellung der Grundplatte geeignet. Die Grundplatte ist bevorzugt mittels Stanzen und/oder Laserschneiden und/oder Wasserschneiden und/oder mittels LIGA-Verfahren hergestellt, oder mittels einer Kombination dieser Verfahren. Im Prinzip kann die Grundplatte mittels jedem zur Bearbeitung von Wafern geeignetem Verfahren hergestellt sein.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst die die Grundplatte einen Mittelteil und zumindest zwei erste Schenkel. Die ersten Schenkel sind dabei typischerweise im Abstand von 180 Grad um den Mittelteil herum angeordnet, mit anderen Worten genau gegenüberliegend auf entgegengesetzten Seiten des Mittelteils. Der Mittelteil umfasst dabei eine Achsbohrung und jeder der ersten Schenkel umfasst eine Befestigungsbohrung zum Befestigen jeweils eines der zumindest zwei Masseelemente. Mit Vorteil sind die Befestigungsbohrungen dabei jeweils an den Enden der Schenkel angeordnet, also an dem Mittelteil abgewandten Seiten der Schenkel. Ein derartiger Aufbau der Grundplatte hat den Vorteil, dass er besonders einfach aber dennoch effektiv ist, weil mittels des Einsatzes zweier Masseelemente aus einem gleichen Fertigungslos sehr einfach eine Anpassung des Schwingsystems an die verwendete Spirale bzw. deren Klasse erreicht werden kann. Besonders vorteilhaft ist es, wenn jeder der beiden ersten Schenkel eine Längsschlitzung umfasst. Mit Hilfe solcher Längsschlitze können auf äusserst einfache Weise Materialeinsparungen im Bereich der ersten Schenkel erzielt werden, wodurch deren Masse im Bereich der Längsschlitze reduziert wird. Solche Massereduktionen wirken sich vorteilhaft auf die Funktion des Schwingsystems aus, weil sie das Schwingverhalten stabilisieren. Zudem können besagte Längsschlitze eine Verwindungssteifigkeit der Grundplatte verbessern.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst das Schwingsystem ein Befestigungselement zum Befestigen der Spirale an der Grundplatte. Die Verwendung eines solchen Befestigungselements hat den Vorteil, dass keine Spiralrolle benötigt wird, wodurch der Aufbau des Schwingsystems und insbesondere der Welle stark vereinfacht wird. Zudem entfällt dadurch ein Aufpressen der Spiralrolle, was typischerweise zu unerwünschten Materialverformungen führt.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen ist das Befestigungselement stiftförmig, wobei die Grundplatte, insbesondere der Mittelteil, bevorzugt eine Stiftfassung zur Aufnahme des Befestigungselements umfasst. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass sie besonders einfach zu fertigen und zu monieren ist. Der Stift ist dabei bevorzugt an der Spirale angelötet und in die Stiftfassung eingepresst. Die Stiftfassung, ist bevorzugt durchgängig und bevorzugt als Bohrung ausgeführt.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst das Schwingsystem ein Hebelelement. Ein solches Hebelelement hat den Vorteil, dass eine Verbindung zum Anker des mechanischen Uhrwerks besonders einfach realisiert werden kann. Eine Alternative zu einem Hebelelement kann eine entsprechende Ausgestaltung des Ankers und/oder einer Doppelrolle sein.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen ist das Hebelelement als Hebelstein, besonders bevorzugt als Hebelellipse, mit besonderem Vorteil als Hebelteilellipsenzylinder ausgebildet, wobei die Grundplatte, insbesondere das Mittelteil, bevorzugt eine Hebelfassung zur Aufnahme des Hebelelements umfasst. Der Hebelstein ist dabei bevorzugt in die Hebelfassung eingepresst. Die Hebelfassung ist bevorzugt durchgängig ausgeführt, dass heiss sie durchdringt die Grundplatte komplett. Eine derartige Anordnung von Hebelstein und Hebelfassung hat den Vorteil, dass eine Horizontalität zwischen Hebelelement und Anker besonders einfach gewährleistet wird. Alternativ dazu ist es jedoch auch möglich, ein anders ausgestaltetes Hebelelement zu verwenden und/oder das Hebelelement anders anzuordnen, nämlich zum Beispiel als Teil der Welle oder der einer Doppelrolle.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst die Welle eine Einfachrolle, welche bevorzugt geeignet ist, als integrierte Sicherheitsrolle zu wirken und/oder eine Bewegung eines Sicherheitsmessers zu begrenzen. Eine solche Ausgestaltung der Welle hat den Vorteil, dass der Aufbau des Schwingsystems im Vergleich zu eine herkömmlichen Unruhe massiv vereinfacht wird, denn es wird keine Doppelrolle benötigt.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst die Welle einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt, einen dritten Abschnitt und zwei Lagerabschnitte, wobei jeder der Lagerabschnitte bevorzugt einen ersten Teillagerabschnitt und einen zweiten Teillagerabschnitt umfasst. Eine solche Ausgestaltung der Welle ist besonders vorteilhaft, weil sie eine extrem einfache Fertigung und ein Minimieren von Fertigungstoleranzen ermöglicht. Insbesondere ist das Höhenspiel auf diese Weise weniger anfällig für die Fertigungstoleranzen, denn durch das Wegfallen der Doppelrolle ist nur ein Mass zu respektieren. Durch das Wegfallen der Doppelrolle wird ausserdem insbesondere das Risiko des Auftretens von Materialverformungen minimiert.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst die Einfachrolle eine Ausnehmung, insbesondere eine seitliche Ausnehmung, welche derart ausgestaltet ist, dass sie geeignet ist, als integrierte Sicherheitsrolle zu wirken und/oder eine Bewegung eines Sicherheitsmessers des mechanischen Uhrwerks zu begrenzen. Diese Ausnehmung ist vorzugsweise teilelipsenförmig ausgeführt. Das Vorhandensein einer derartigen Einfachrolle ist deswegen vorteilhaft, weil so der Aufbau des Schwingsystems vereinfacht wird.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst die Spirale einen konzentrischen Teil und einen archimedischen Teil, wobei der konzentrische Teil zumindest teilweise innerhalb des archimedischen Teils liegt. Dies ist deswegen vorteilhaft, weil so auf einfache Art eine gute Zentrizität der Spirale erreicht wird, was dazu beiträgt, Gangfehler zu minimieren.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst die Grundplatte zumindest zwei zweite Schenkel. Die zweiten Schenkel sind bevorzugt derart abwechselnd mit den ersten Schenkeln um den Mittelteil herum angeordnet, insbesondere jeweils in einem Winkelabstand von 90 Grad, dass eine im wesentlichen kreuzförmige Grundplatte gebildet wird. Ein Vorhandensein von zwei zweiten Schenkeln zusätzlich zu den zwei ersten Schenkeln hat den Vorteil, dass zusätzliche Justierungsmöglichkeiten für das Schwingsystem geschaffen werden können. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn in dem Schwingsystem kein Rücker vorgesehen ist.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst jeder der zweiten Schenkel ein Winkelelement, wobei jedes Winkelelement bevorzugt eine Winkelbohrung zur Aufnahme einer Stellschraube umfasst. Dies hat den Vorteil, dass auf einfache Weise zusätzliche Justiermöglichkeiten für das Schwingsystem geschaffen werden. Besonders bevorzug ist es, wenn zwei Winkelbohrungen in jedem Winkelelement vorgesehen sind, so dass in jedes Winkelelement zwei Stellschrauben eindrehbar sind, insbesondere eine grosse Stellschraube und eine kleine Stellschraube. Das Vorhandensein von zwei Stellschrauben hat den Vorteil, dass viel grössere Klassenunterschiede ausgeglichen werden können als wenn lediglich eine Stellschraube pro Winkelelement verfügbar ist. Somit ist dann beispielsweise auch die Verwendung von verhältnismässig einfach aufgebauten Standardspiralen möglich und/oder es müssen weniger hohe Anforderungen an die Fertigungstoleranzen der verwendeten Spirale gestellt werden.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst jedes Winkelelement einen Schlitz, welcher geeignet ist, mit der Winkelbohrung derart zusammenzuwirken, dass ein sicheres Einschrauben der Stellschraube in die Winkelbohrung ermöglicht wird. Mit Vorteil umfasst jedes Winkelelement zwei Stellschrauben, zwei Winkelbohrungen und zwei Schlitze. Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine der Stellschrauben jedes Winkelelements grösser als die andere ist, wobei die grosse Stellschraube mit Vorteil als Masseschraube ausgeführt ist und wobei die kleine Stellschraube mit Vorteil als Regulierschraube ausgeführt ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die grosse Stellschraube zumindest teilweise aus Gold ist und/oder wenn die kleine Stellschraube zumindest zum Teil aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, insbesondere CuBe, ist.
Ein erfindungsgemässes Uhrwerk umfasst ein erfindungsgemässes Schwingsystem. Bevorzugt ist bzw. sind dabei ein Anker des Uhrwerks und/oder ein Ankerrad des Uhrwerks in Rubin gefertigt. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Masse des mechanischen Uhrwerks und auf die in ihm herrschenden Reibungsverhältnisse aus.

Figurenbeschreibung

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert, wobei zeigen:

Figur 1: erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Schwingsystems in Explosionsansicht,
Figur 2: perspektivische Ansicht einer erfindungsgemässen Welle,
Figur 3: perspektivische Visualisierung eines erfindungsgemässen Masseelements und dessen Fixierung auf einer erfindungsgemässen Grundplatte,
Figur 4: Seitenansicht des ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen Schwingsystems in fertig montiertem Zustand,
Figur 5: zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Schwingsystems in perspektivischer Ansicht, und
Figur 6: drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Schwingsystems in perspektivischer Ansicht.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Schwingsystems S für ein mechanisches Uhrwerk in Explosionsansicht. Die in Figur 1 gezeigte Grundplatte 1 umfasst einen Mittelteil 7 und zwei erste Schenkel 8 (der besseren Übersicht halber ist in Figur 1 lediglich einer der beiden ersten Schenkel 8, nämlich der vom Betrachter aus gesehen rechte, mit einem Bezugszeichen versehen). Die Grundplatte 1 ist im wesentlichen streifenförmig, lediglich im Bereich des Mittelteils 7 und im Bereich der jeweiligen Enden der beiden ersten Schenkel 8 sind leichte Rundungen vorhanden, welche das Entstehen von Graten zumindest zum Teil verhindern.
Die Grundplatte 1 umfasst im Bereich ihres Mittelteils 7 eine Achsbohrung 9, welche sich in der geometrischen Mitte der Grundplatte 1 befindet, sowie eine Stiftfassung 11 und eine Hebelfassung 12. Ferner umfasst jeder der beiden ersten Schenkel 8 der Grundplatte 1 eine Befestigungsbohrung 10 (der besseren Übersicht halber ist in Figur 1 lediglich eine der beiden Befestigungsbohrungen 10, nämlich der vom Betrachter aus gesehen linke, mit einem Bezugszeichen versehen) und eine Längsschlitzung 25 (von welchen wiederum nur eine der beiden mit einem Bezugszeichen versehen ist).
Das Schwingsystem S umfasst ferner eine Welle 6, auf welche die Grundplatte1 befestigbar, insbesondere aufsetzbar und/oder aufpressbar ist.
Das Schwingsystem S umfasst ferner eine Spirale 3. Die Spirale 3 umfasst einen innenliegenden konzentrischen Teil 3a, welcher bei montiertem Schwingsystem S konzentrisch um die Welle 6 herum verläuft, und einen archimedischen Teil 3b. Bei der Fertigung des Schwingsystems S wird an einer Innenseite der Spirale 3 ein Befestigungselement 4, insbesondere ein Stift, angebracht, insbesondere angelötet. Dieses Befestigungselement 4 wird seinerseits in die Stiftfassung 11 eingepresst, was dazu führt, dass die Spirale 3 mit der Grundplatte 1 verbunden wird.
Das Schwingsystem S umfasst ferner zwei Masseelemente 2. Jedes dieser Masselemente 2 ist in jeweils eine der beiden Befestigungsbohrungen 10 einpressbar, um die Masselemente 2 mit der Grundplatte 1 zu verbinden. Hierzu umfasst jedes Masselement 2 einen Befestigungsbolzen 26. Die Befestigungsbolzen sind in Figur 1 jedoch nicht zu erkennen, weil sie an den jeweiligen Unterseiten der Masseelemente 2 angeordnet sind. Es sind Masseelemente 2 unterschiedlicher Grösse und Masse verwendbar, um jedwedes Schwingsystem S optimal an die Kraftwirkung der jeweils zum Einsatz kommenden Spirale 3 anpassen zu können.
Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemässen Welle 6. Die Welle 6 umfasst eine Einfachrolle 13, einen ersten Abschnitt 14, einen zweiten Abschnitt 15 und einen dritten Abschnitt 16. Der erste Abschnitt 14 grenzt an die Einfachrolle 13 an und hat von allen Abschnitten den grössten Durchmesser. Der Durchmesser des zweiten Abschnitts 15 ist kleiner al der des ersten Abschnitts 14 aber grösser als der des dritten Abschnitts 16, welcher sich an den zweiten Abschnitt 15 anschliesst. Der erste Abschnitt 14 und der zweite Abschnitt 15 sind ungefähr gleich lang, und der dritte Abschnitt 16 ist ungefähr doppelt so lang wie der erste Abschnitt 14 und/oder der zweite Abschnitt 15.
Der Begriff "Länge" bezieht sich dabei auf die axiale Richtung der Welle 6. An ihren beiden Enden umfasst die Welle 6 zudem jeweils einen Lagerabschnitt. Jeder der beiden Lagerabschnitte umfasst einen ersten Teillagerabschnitt 17 und einen zweiten Teillagerabschnitt 18. Von dem vom Betrachter aus gesehen unterhalb der Einfachrolle 13 liegenden Lagerabschnitt ist lediglich der zweite Teillagerabschnitt 18 zu sehen. Der zweite Teillagerabschnitt 18 ist jeweils länger als der erste Teillagerabschnitt 17, hat aber jeweils einen kleineren Durchmesser. Bei montiertem Schwingsystem S ist die Welle 6 durch die Achsbohrung 9 geführt, wobei die Grundplatte 1 auf dem ersten Abschnitt 14 aufsitzt, wobei sich der zweite Abschnitt 15 zumindest teilweise in der Achsbohrung 9 befindet und wobei der dritte Abschnitt 16 über die Grundplatte 1 herausragt (siehe Figur 4). In Figur 2 ist zudem erkennbar, dass die Einfachrolle 13 eine Ausnehmung 19 umfasst, welche es der Einfachrolle 13 ermöglicht, als integrierte Sicherheitsrolle zu wirken und/oder eine Bewegung eines Sicherheitsmessers des mechanischen Uhrwerks zu begrenzen.
Figur 3 zeigt eine perspektivische Visualisierung eines erfindungsgemässen Masseelements 2 und dessen Fixierung auf einer erfindungsgemässen Grundplatte 1. Hier ist nun der Befestigungsbolzen 26 an der Unterseite des Masselements 2 zu erkennen, welcher geeignet ist, in die Befestigungsbohrung 10 der in Figur 3 ausschnittsweise dargestellten Grundplatte 1 einzugreifen.
Figur 4 zeigt eine Seitenansicht des ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen Schwingsystems S in fertig montiertem Zustand. Der besseren Übersicht wegen sind in Figur 4 nicht alle Bauteile mit Bezugszeichen versehen. Die beiden Masseelemente 2 sind in die Grundplatte 1 eingepresst. Die Welle 6 durchgreift (wie bei der Beschreibung der Figur 2 bereits erläutert) die Grundplatte 1 mittig. Das Hebelelement 5 ist von unten in die Grundplatte 1 eingepresst. Das Befestigungselement 4 ist von oben in die Grundplatte 1 eingepresst. An dem Befestigungselement 4 ist die Spirale 3 befestigt.
Das fertig montierte Schwingsystem S hat - wie zum Teil bereits erwähnt - eine Vielzahl an Vorteilen. Zum einen ist es möglich, die Grundplatte 1 in einem Durchgang auszustanzen oder in einer Aufspannung auszuschneiden. So wird es möglich, eine Grundplatte 1 im absoluten Gleichgewicht zu fertigen, da gleichzeitig die Achsbohrung 9 für die für die Welle 6 angebracht wird, sowie Hebelfassung zur Aufnahme des Hebelelements 5.
Zudem können die Masseelemente 2, welche zur Erhöhung der Masseträgheit nachträglich angebracht werden und typischerweise in verschiedenen Abmessungen gefertigt werden, dazu verwendet werden, das Schwingsystem S besonders einfach an die Kraftverhältnisse des Fertigungsloses der Spirale 3 anzupassen. Durch das Wegfallen des Unruhringes ist das Schwingsystem S zudem wesentlich freier von Unwuchten oder Problemen des Rund- und Flachlaufens als eine klassische Unruhe.
Ein weiterer Vorteil ist, dass auf die Welle 6 gewissermassen ein Teil der sonst üblichen Doppelrolle direkt angebracht wird, und da der andere Teil der Doppelrolle durch das direkte Einpressen des Hebelelements 5 in der Grundplatte 1 entfällt wird eine Doppelrolle als Bauteil nicht mehr benötigt. Auch die bei einer klassischen Unruhe typischerweise verwendete Spiralrolle entfällt, weil die Spirale 3 direkt auf dem Befestigungselement 4 befestigt wird, welches seinerseits in die Grundplatte eingepresst wird. Dadurch wird insgesamt die Welle 6 des Schwingsystems S im Vergleich zu einer klassischen Unruhe stark vereinfacht. Durch das Entfallen der Spiralrolle muss die Welle 6 zudem nicht aufgenietet werden, wie es bei einer klassischen Unruhe typischerweise der Fall ist, sondern kann ganz einfach in die Grundplatte 1 eingepresst werden. Schliesslich ergibt sich ein weiterer Vorteil dadurch, dass die Funktion der Ellipse nun direkt in der Welle 6 integriert ist. Damit das Reibungsverhältnis wieder stimmt wird der Anker dann in Rubin gefertigt. Ebenfalls ist es vorteilhaft, wenn das Ankerrad in Rubin ausgeführt wird, insbesondere für den Fall dass z. B. eine Hemmung mit direktem Impuls, also ohne Anker, verwendet wird. In diesem Fall treibt das Ankerrad das Schwingsystem direkt, also ohne Anker, an. Ein weiterer Vorteil dieser einer Ausführung dieser Bauteile in Rubin liegt darin, dass sie leichter werden, wodurch die Masseträgheit dieser Komponenten sinkt.
Figur 5 zeigt einen Teil eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen Schwingsystems S in perspektivischer Ansicht. Das Schwingsystem S ist in Figur 5 ohne Welle und ohne Spirale dargestellt. Es ist prinzipiell mit der in den vorigen Figuren dargestellten Welle 6 und der ebenfalls in den vorigen Figuren dargestellten Spirale 3 kombinierbar. Das Schwingsystem S umfasst eine Grundplatte 1, welche im wesentlichen kreuzförmig ist. Die Grundplatte 1 umfasst einen Mittelteil 7 mit einer Achsbohrung 9, durch welche bei zusammengebautem Schwingsystem S die besagte Welle 6 geführt ist. Vom Mittelteil 7 aus erstecken sich nach aussen hin zwei erste Schenkel 8 (nur einer ist in Figur 5 mit Bezugszeichen versehen) an deren Enden jeweils ein Masselement 2 montiert ist (nur eines ist in Figur 5 mit Bezugszeichen versehen). Die ersten Schenkel 8 sind bezogen auf den Mittelteil 7 genau gegenüberliegend angeordnet. Ebenfalls genau gegenüberliegend vom Mittelteil aus gesehen sind zwei zweite Schenkel 20. Zwischen jeweils einem zweiten Schenkel 20 und einem ersten Schenkel 8 wird jeweils ein Winkel von 90 Grad aufgespannt. Mit anderen Worten sind die ersten Schenkel 8 und zweiten Schenkel 20 abwechselnd und gelichmässig um den Mittelteil 7 herum angeordnet. Jeder zweite Schenkel 20 umfasst im Bereich seines jeweiligen Endes ein Winkelelement 21. Jedes Winkelelement 21 umfasst eine Winkelbohrung 22, in welche eine Stellschraube 23 derart einschraubbar ist, dass eine Mittelachse der Stellschraube 23 rechtwinklig zu einer durch die Welle verlaufenden Rotationsachse des Schwingsystems S verläuft. Die Stellschrauben 23 dienen zur Feinabstimmung des Schwingsystems S. Zudem umfasst jedes Winkelelement 21 noch einen Schlitz 24, welcher geeignet ist, mit der Winkelbohrung 22 derart zusammenzuwirken, dass ein sicheres Einschrauben der Stellschraube 23 in die Winkelbohrung 22 ermöglicht wird.
Figur 6 zeigt einen Teil eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen Schwingsystems S in perspektivischer Ansicht. Das dritte Ausführungsbeispiel entspricht im wesentlichen dem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei die Winkelelemente im dritten Ausführungsbeispiel in Form von Winkelteilen 27 auf die zweiten Schenkel aufgeschraubt sind, wohingegen sie im zweiten Ausführungsbeispiel durch 90-Grad-Biegen der Enden der zweiten Schenkel 20 realisiert sind. Zudem umfasst jedes Winkelteil 27 im dritten Ausführungsbeispiel zusätzlich zu der bereits im zweiten Ausführungsbeispiel vorhandenen Stellschraube 23 ein zweite Stellschraube 28, welcher jeweils ein zweiter Schlitz 29 zugeordnet ist. In Figur 6 sind lediglich die Bauteile mit Bezugszeichen versehen, die dort erstmalig gezeigt sind.
Die in den Figuren 5 und 6 dargestellten kreuzförmigen Ausführungsbeispiele können typischerweise mit allen Merkmalen des ersten Ausführungsbeispiels kombiniert werden, beispielsweise mit dem Befestigungselement 4 und dem Hebelelement 5.

Claims

Schwingsystem (S) für Uhrwerk, umfassend:
- eine Grundplatte (1),

- zumindest zwei Masseelemente (2),

- eine Spirale (3), und

- eine Welle (6),
dadurch gekennzeichnet, dass
- das Schwingsystem (S) keinen Unruhreif umfasst.
Schwingsystem (S) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (1) im wesentlichen streifenförmig oder im wesentlichen kreuzförmig ist.
Schwingsystem (S) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (1) einen Mittelteil (7) und zumindest zwei erste Schenkel (8) umfasst, wobei der Mittelteil (7) eine Achsbohrung (9) umfasst und wobei jeder der ersten Schenkel (8) eine Befestigungsbohrung (10) zum Befestigen jeweils eines der zumindest zwei Masseelemente (2) umfasst.
Schwingsystem (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingsystem (S) ein Befestigungselement (4) zum Befestigen der Spirale (3) an der Grundplatte (1) umfasst.
Schwingsystem (S) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (4) stiftförmig ist, wobei die Grundplatte (1), insbesondere der Mittelteil (7) bevorzugt eine Stiftfassung (11) zur Aufnahme des Befestigungselements (4) umfasst.
Schwingsystem (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingsystem (S) ein Hebelelement (5) umfasst.
Schwingsystem (S) nach Anspruch 6, wobei das Hebelelement (5) als Hebelstein, besonders bevorzugt als Hebelellipse, mit besonderem Vorteil als Hebelteilellipsenzylinder ausgebildet ist, wobei die Grundplatte (1), insbesondere der Mittelteil (7), bevorzugt eine Hebelfassung (12) zur Aufnahme des Hebelelements (5) umfasst.
Schwingsystem (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (6) eine Einfachrolle (13) umfasst, welche bevorzugt geeignet ist als integrierte Sicherheitsrolle zu wirken und/oder eine Bewegung eines Sicherheitsmessers zu begrenzen.
Schwingsystem (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (6) einen ersten Abschnitt (14), einen zweiten Abschnitt (15), einen dritten Abschnitt (16) und zwei Lagerabschnitte umfasst, wobei jeder der Lagerabschnitte bevorzugt einen ersten Teillagerabschnitt (17) und einen zweiten Teillagerabschnitt (18) umfasst.
Schwingsystem (S) nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfachrolle (13) eine Ausnehmung (19) umfasst.
Schwingsystem (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spirale (3) einen konzentrischen Teil (3a) und einen archimedischen Teil (3b) umfasst.
Schwingsystem (S) nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (1) zumindest zwei zweite Schenkel (20) umfasst.
Schwingsystem (S) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der zweiten Schenkel (20) ein Winkelelement (21) umfasst, wobei jedes Winkelelement (21) bevorzugt eine Winkelbohrung (22) zur Aufnahme einer Stellschraube (23) umfasst, wobei jedes Winkelelement (21) bevorzugt einen Schlitz (24) umfasst, welcher geeignet ist, mit der Winkelbohrung (22) derart zusammenzuwirken, dass ein sicheres Einschrauben der Stellschraube (23) in die Winkelbohrung (22) ermöglicht wird.
Uhrwerk, umfassend ein Schwingsystem (S) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
Uhrwerk nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anker des Uhrwerks und/oder ein Ankerrad des Uhrwerks in Rubin gefertigt ist bzw. sind.