EP3913441B1 - Oszillator für eine uhr - Google Patents

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EP3913441B1
EP3913441B1 EP20175995.8A EP20175995A EP3913441B1 EP 3913441 B1 EP3913441 B1 EP 3913441B1 EP 20175995 A EP20175995 A EP 20175995A EP 3913441 B1 EP3913441 B1 EP 3913441B1
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EP
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balance
hairspring
shaft
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Séverine DOMANGE
Jean-Luc Bucaille
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Patek Philippe SA Geneve
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Patek Philippe SA Geneve
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Claims (16)

  1. Oszillator für Uhr, der auf einer Achse (2) eine Unruh (1), ein Hemmungsschale (7) und eine Spiralfeder (3) umfasst, wobei die Spiralfeder (3) mittels einer Spiralrolle (4) auf der Achse (2) montiert ist, wobei die Achse-Unruh-Schale-Spiralrolle-Anordnung einen Gleichgewichtsfehler aufweist, wobei der Gleichgewichtsfehler und die Geometrie der Spiralfeder derart sind, dass
    a) die Kurven (S1 bis S4), die den Gang des Oszillators aufgrund des Gewichts der Spiralfeder in Abhängigkeit von der Schwingungsamplitude der Uhruh in mindestens vier vertikalen Positionen des Oszillators darstellen, die um 90° beabstandet sind, jeweils bei einer Schwingungsamplitude der Uhruh von zwischen 200° und 240° durch den Wert null verlaufen:
    b) zwischen der Schwingungsamplitude von 150° und der Schwingungsamplitude von 280° die Kurven (B1 bis B4), die den Gang des Oszillators aufgrund des Gleichgewichtsfehlers der Achse-Uhruh-Schale-Spiralrolle-Anordnung in Abhängigkeit von der Schwingungsamplitude der Uhruh in den vertikalen Positionen des Oszillators darstellen, jeweils eine mittlere Steigung mit Vorzeichen aufweisen, das der mittleren Steigung der entsprechenden Kurve unter den Kurven (S1 bis S4) entgegengesetzt ist, die den Gang des Oszillators aufgrund des Gewichts der Spiralfeder darstellen,
    wobei in dem Oszillator die folgende Ungleichung erfüllt ist: m bv ‖ OG bv → ‖ < m b ‖ OG b → ‖
    Figure imgb0007
     wo mbv die Masse der Achse-Uhruh-Schale-Spiralrolle-Anordnung ist, O der Drehmittelpunkt dieser Anordnung in der Orthogonalprojektion in einer Ebene senkrecht zur Achse (2) ist, Gbv der Schwerpunkt der Achse-Uhruh-Schale-Spiralrolle-Anordnung in der Orthogonalprojektion in der Ebene ist, mb die Masse der Achse-Unruh-Schale-Anordnung ist und Gb der Schwerpunkt der Achse-Uhruh-Schale-Anordnung in der Orthogonalprojektion in der Ebene ist.
  2. Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie der Spiralfeder derart ist, dass die Kurven (S1 bis S4), die den Gang des Oszillators aufgrund des Gewichts der Spiralfeder darstellen, jeweils bei einer Schwingungsamplitude der Uhruh von zwischen 210 und 230° durch den Wert null verlaufen.
  3. Oszillator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie der Spiralfeder derart ist, dass die Kurven (S1 bis S4), die den Gang des Oszillators aufgrund des Gewichts der Spiralfeder darstellen, jeweils bei einer Schwingungsamplitude der Uhruh von zwischen 215° und 225° durch den Wert null verlaufen.
  4. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichgewichtsfehler der Achse-Uhruh-Schale-Spiralrolle-Anordnung und die Geometrie der Spiralfeder derart sind, dass die mittlere Steigung von jeder Kurve unter den Kurven (B1 bis B4), die den Gang des Oszillators aufgrund des Gleichgewichtsfehlers darstellen, im Wesentlichen den gleichen Absolutwert aufweist wie die mittlere Steigung der entsprechenden Kurve unter den Kurven (S1 bis S4), die den Gang des Oszillators aufgrund des Gewichts der Spiralfeder im Bereich von Schwingungsamplituden von 150° bis 280° darstellen.
  5. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichgewichtsfehler der Achse-Unruh-Schale-Spiralrolle-Anordnung und die Geometrie der Spiralfeder derart sind, dass die Höchstabweichung des Gangs des Oszillators aufgrund des Gleichgewichtsfehlers und des Gewichts der Spiralfeder zwischen den vertikalen Positionen im Schwingungsamplitudenbereich von 150° bis 280° kleiner als 4 Sekunden/Tag, vorzugsweise 2 Sekunden/Tag, ferner vorzugsweise 1 Sekunde/Tag, ferner vorzugsweise 0,7 Sekunde/Tag, ist.
  6. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (R) zwischen dem unteren Ende (3a) der Spiralfeder (3') und dem Drehmittelpunkt (O) der Spiralfeder (3') höchstens 800 µm, vorzugsweise höchstens 700 pm, vorzugsweise höchstens 600 µm, beträgt.
  7. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Unwucht mb ∥ OGb ∥ der Achse-Unruh-Schale-Anordnung mindestens 0,8 pg.cm, vorzugsweise mindestens 1 pg.cm, vorzugsweise mindestens 1,2 µg.cm, vorzugsweise mindestens 1,4 µg.cm, beträgt.
  8. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Unwucht mv ∥ OGv ∥ der Spiralrolle (4), wo mv die Masse der Spiralrolle (4) und Gv der Schwerpunkt der Spiralrolle (4) in der Orthogonalprojektion in der Ebene ist, mindestens 0,3 µg.cm, vorzugsweise mindestens 0,4 µg.cm, vorzugsweise mindestens 0,5 µg.cm, vorzugsweise mindestens 0,6 µg.cm, vorzugsweise mindestens 0,7 µg.cm, vorzugsweise mindestens 0,8 µg.cm, vorzugsweise mindestens 0,9 µg.cm, beträgt.
  9. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralrolle (4) mindestens eine Ausstülpung (4a) zum Aus-dem-Gleichgewicht-Bringen umfasst, die von einem elastischen Teil (4b) der Spiralrolle (4), der die Welle (2) elastisch einklemmt, durch mindestens einen vorzugsweise schlitzförmigen Spalt (4c) getrennt ist.
  10. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Windung der Spiralfeder (3; 3') einen versteiften Abschnitt (3d) aufweist und/oder entlang einer Grossmann-Kurve angepasst ist.
  11. Oszillator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Windung der Spiralfeder (3; 3') einen versteiften Abschnitt (3c) aufweist.
  12. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralfeder eine Steifigkeit und/oder einen Schritt aufweist, die sich über mindestens mehrere Windungen ununterbrochen ändern.
  13. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralrolle (4) aus einem Material auf Siliziumbasis besteht.
  14. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralfeder (3) aus einem Material auf Siliziumbasis besteht.
  15. Uhrwerk, das einen Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 14 umfasst.
  16. Uhr, wie beispielsweise Armbanduhr oder Taschenuhr, die einen Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder ein Uhrwerk nach Anspruch 15 umfasst.
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