TOURBILLON

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Tourbillon, respektive ein Tourbillonmodul, gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind Uhrwerke mit einem Tourbillon bekannt Diese sind in der Regel kompliziert aufgebaut, wodurch Nachteile bei der Herstellung, Justage und Wartung entstehen.

[0003] EP 0 681 227 (fortan EP227) ist ein in der Mitte des Uhrwerks angeordnetes Tourbillon bekannt, das vor einem Federhaus montiert ist Das Tourbillon weist ein Hauptlager auf, das zur Lagerung des gesamten Drehgestells des Tourbillons und der darauf montierten Teile dient. Dieser Aufbau ist hinsichtlich Montage und Unterhalt aufwendig und teuer. Insbesondere bei einem Defekt ist es erforderlich das ganze Uhrwerk zu demontieren, um Zugang zum Tourbillon zu erhalten. Das aus EP'227 bekannte Tourbillon weist einen vergleichsweise schweren, komplizierten Aufbau auf, der sich aufgrund der Lage des Schwerpunktes negativ auf die Ganggenauigkeit auswirkt Da der Innenring des Hauptlagers einerseits mit der Basis des Tourbillons verbunden ist und andererseits im Innern auf der Höhe der Basis der Tourbillonplattform ein Lager für die Lagerung der Unruhachse aufweist, ist ein relativ grosses, kompliziertes Kugellager erforderlich, das zudem speziell angefertigt werden muss. Da bekanntermassen Spezialkugellager sehr teuer in der Herstellung sind und diese nur in grossen Stückzahlen geordert werden können, weist diese Konstruktion erhebliche Nachteile hinsichtlich Genauigkeit und kostengünstiger Herstellung auf. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Unruhachse aufgrund der Anordnung des unteren Unruhlagers, auf der Höhe der Plattform des Tourbillons im oberen Bereich des Innenrings des Lagers, nur eine vergleichsweise minimale Länge aufweist, die sich negativ auf die mechanische Stabilität und die Lagerkräfte auswirkt Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass sowohl das Hauptlager des Tourbillons, als auch das untere Lager der Unruh im eingebauten Zustand nicht zugänglich sind, so dass für Wartungsarbeiten die gesamte Uhr zerlegt werden muss.

[0004] Die Firma IWC, Schaffhausen, baut seit 1993 ein fliegendes Tourbillon mit einer einseitigen Kugellagerung in das Modell "II Destriera Scafusia". Dieses weist ein Drehgestell (Tourbillonbasis) auf, die mit dem Aussenring des Kugellagers verbunden ist. Der Innenring des Lagers ist feststehend. Oberhalb des Kugellagers ist, auf der Höhe der Plattform des Drehgestells, das untere Unruhlager angeordnet Ein Nachteil dieser Konstruktion stellt der komplizierte, verschachtelte Aufbau dar, der eine gewisse Bauhöhe erfordert. Damit der untere Bereich des Tourbillons zugänglich ist, muss der gesamte Tourbillon zerlegt werden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass das Tourbillon, insbesondere dessen Lager, im eingebauten Zustand nicht von aussen zugänglich sind. Aufgrund der Anordnung des relativ hohen Gewichtes und des Schwerpunktes ergeben sich Unterschiede in der Ganggenauigkeit abhängig von der Ausrichtung des Tourbillons.

[0005] Aus WO01/18611 ist ein fliegendes Tourbillon mit einem Hauptlager bekannt. Dieses Tourbillon weist einen einfachen, modularen Aufbau auf und zeichnet sich durch seine hohe Ganggenauigkeit aus. Das untere Lager der Unruhachse ist im Innern einer Hülse im unteren Bereich angeordnet, die mit dem Drehgestell fest verbunden ist. Das untere Lager der Unruhachse ist im Wesentlichen auf der Höhe des Hauptlagers des Tourbillons angeordnet.

[0006] Die Aufgabe der hier offenbarten Erfindung besteht darin, das aus WO01/18611 bekannte Tourbillon derart weiterzuentwickeln, dass es eine weiter verbesserte, lageoptimierte Ganggenauigkeit aufweist Eine weitere Aufgabe besteht darin ein Tourbillon zu zeigen, das eine verbesserte Robustheit und einen herstellungs- und wartungsfreundlichen Aufbau besitzt.

[0007] Das erfindungsgemässe Tourbillon weist bevorzugt einen modularen Aufbau auf, bei dem der eigentliche Tourbillonmeachanismus, inklusive aller wesentlichen Teile, in einem Tourbillonmodul zusammengefasst ist. Das Tourbillonmodul weist bevorzugt eine Schnittstelle zum Rest des Uhrwerks auf und so dass es auf einfache Art und Weise von vorne oder hinten in dieses eingesetzt oder von diesem gelöst werden kann, ohne dass das ganze Uhrwerk zerlegt werden muss.

[0008] Das Tourbillon weist eine Plattform auf, die einseitig gelagert ist (fliegender Tourbillon), und an der die mitrotierenden Bestandteile des Tourbillons, insbesondere Unruh, Unruhfeder und Hemmung und die zur Halterung derselben erforderlichen Mittel, montiert sind. Eine Abstützung im Zifferblattbereich kann bei Bedarf vorgesehen werden.

[0009] Für die Lagerung der Plattform des Tourbillons wird bevorzugt ein normiertes Standardkugellager verwendet, wodurch auf kostenintensive Spezialanfertigungen verzichtet werden kann. Die Plattform des Tourbillons weist eine Hauptlagerachse auf, die mit einem Innenring des Kugellagers, vorzugsweise lösbar, verbunden ist. Der Aussenring des Hauptlagers ist mit einer Basisplatte verbunden, die zur Befestigung des Tourbillons in einem Uhrwerk dient. Der Innen- und/oder der Aussenring des Hauptlagers sind bevorzugt so aufgebaut, dass das Lagerspiel einfach eingestellt werden kann.

[0010] Die aus dem Stand der Technik bekannten Tourbillonkonstruktionen weisen in der Regel den Nachteil auf, dass ein Justieren und Warten des Tourbillons im eingebauten Zustand nicht möglich ist. Falls ein solches Tourbillon gewartet werden soll, muss zu diesem Zweck das gesamte Uhrwerk zerlegt werden.

[0011] Die hier offenbarte Erfindung ermöglicht es diesen Nachteil zu vermeiden. Das hier offenbarte Tourbillon weist einen vorzugsweise modularen Aufbau auf, der es ermöglicht das Tourbillon teilweise oder ganz vom Rest des Uhrwerks zu lösen. Zudem besteht die Möglichkeit, die Lager des Tourbillons so anzuordnen, dass sie zu Wartungszwecken zugänglich sind, ohne dass das gesamte Tourbillon, respektive das Uhrwerk zerlegt werden muss. Eine Möglichkeit besteht darin, das Tourbillon so anzuordnen, dass es von der Vorderseite des Uhrwerks sichtbar und von der Hinterseite des Uhrwerks wartbar ist. Das Tourbillon, respektive das Tourbillonmodul ist bevorzugt in einer Öffnung der Platine des Uhrwerks angeordnet, die sich über die ganze Tiefe erstreckt, d.h. durchgängig ist. Bei einer anderen Ausführungsform ist das Tourbillon, respektive das Tourbillonmodul von vorne oder hinten in eine nicht durchgängige Öffnung eingesetzt, respektive infolge des modularen Aufbaus einfach aus dieser entnehmbar. Die Plattform des Tourbillons weist bevorzugt eine Aussenverzahnung zum Eingriff in ein Räderwerk auf und ist bevorzugt das Teil mit dem grössten Durchmesser, d.h. bestimmend für den Durchmesser der Öffnung in der Platine des Uhrwerks.

[0012] Die Ganggenauigkeit eines Tourbillons wird beeinflusst durch die Masse der bewegten Teile und deren (Gesamt-) Schwerpunkt. Um die Gesamtmasse des rotierenden Teils des Tourbillons zu minimieren, ist ein unteres Lager einer Unruhachse feststehend angeordnet. Die Länge der Unruhachse wird dadurch im Vergleich zu einem mitdrehenden Lager vergrössert, was sich positiv auf die Stabilität und Robustheit auswirkt, respektive ermöglicht, anders dimensionierte Lager zu verwenden.

[0013] Sowohl das Hauptlager als auch das untere Lager der Unruh sind, insbesondere gegenüber einander, bevorzugt so angeordnet, dass sie für Wartungs- und Inspektionszwecke ohne grossen Aufwand zugänglich sind. Das untere Lager der Unruh und das Hauptlager der Plattform des Tourbillons sind bevorzugt im Wesentlichen koaxial angeordnet, da dadurch mechanische Stösse und Schwingungen abgeleitet werden. Durch eine Anordnung des unteren Unruhlagers auf einer tieferen Ebene, werden Stossbelastungen und Vibrationen besser absorbiert. Fertige Lager werden bevorzugt durch Einpressen, Schrauben, Klemmen oder Kleben befestigt und bei Bedarf mit einem geeigneten Sicherungsmittel gesichert.

[0014] Die Erfindung wird anhand der in den nachfolgenden Figuren gezeigten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen schematisch und vereinfacht:

Fig. 1

ein Tourbillonmodul in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 2

das Tourbillonmodul gemäss Figur 1 in einer Rückansicht;

Fig. 3

das Tourbillonmodul auf Figur 1 in einer Draufsicht;

Fig. 4

einen Schnitt durch das Tourbillonmodul gemäss Figur 3.

[0015] Figur 1 zeigt ein Tourbillon in einer perspektivischen Darstellung. Bei der Bauart des Tourbillons handelt es sich um ein fliegendes Tourbillon, das einseitig gelagert ist. Das Tourbillon ist als Tourbillonmodul 1 konzipiert, das bei Bedarf unabhängig vom Rest des Uhrwerks gefertigt, bei Bedarf justiert und anschliessend montiert wird. Das Tourbillonmodul 1 weist eine Plattform 2 auf, die auf einer Basisplatte 3 um eine zentrische Achse A drehbar gelagert ist. Die Plattform 2 weist eine Aussenverzahnung 8 auf, über welche das Tourbillonmodul 1 uhrwerksseitig angetrieben, respektive der Gang des Uhrwerks geregelt wird. Auf der Plattform 2 ist koaxial zur Achse A eine Unruh 9 angeordnet, die mit einer Spiralfeder 10 wirkverbunden ist. Die Unruh 9 steht mit einem Ankerrad 11 und einem Anker 12 (nur teilweise ersichtlich) in Wirkverbindung. Das Ankerrad 11 ist auf einer Ankerradachse 13 (vgl. Figur 4) befestigt. Auf der unteren Seite der Plattform 2 ist auf der Ankerradachse 13 ein Ritzel 14 angeordnet, das mit einem auf der Achse A zentrierten feststehenden Zahnrad 15 kämmt (vgl. Figur 2, respektiver Figur 4), das auf der Basisplatte 3 befestigt ist. Auf der Plattform 2 sind drei Stützen 16 angeordnet, die zur Halterung einer Hauptbrücke 17 dienen. In der Mitte der Hauptbrücke 17 ist ein oberes Unruhlager 18 zu erkennen, das zur Lagerung einer Unruhachse 19 (vgl. Figur 4) dient, auf, der die Unruh 9 befestigt ist. Ein Regelmechanismus 20 dient zur Feineinstellung der Ganggenauigkeit.

[0016] Figur 2 zeigt das Tourbillonmodul 1 aus Figur 1 in einer Rückansicht. Die Basisplatte 3 weist eine Hauptöffnung 21 auf, in der ein Hauptlager 22 angeordnet ist, das zur Lagerung der Plattform 2 des Tourbillons 1 gegenüber der Basisplatte 3 dient Beim Hauptlager handelt es sich um ein Kugellager 22, dessen Aussenring 23 an der Basisplatte 3 befestigt ist. Der Innenring 24 (vgl. Figur 4) ist mit der Plattform 2 wirkverbunden. In der Darstellung ist vor dem Hauptlager 22, d.h. im Normalfall auf der zifferblattabgewandten Seite, eine Unruhlagerbrücke 25 angeordnet, welche das Hauptlager 22 teilweise verdeckt. Die Unruhlagerbrücke 25 ist im Bereich der Öffnung 21 angeordnet und weist in Zentrum ein unteres Unruhlager 26 auf. Im Unterschied zum oberen Unruhlager 18, das mit der Plattform 2 wirkverbunden ist und mit dieser mitrotiert, ist das untere Unruhlager 26 feststehend angeordnet und führt keine Drehbewegung aus. Die Unruhlagerbrücke 25, die hier entfernt an ein Malteserkreuz erinnert, weist vier radiale auf dem Umfang angeordnete Aussparungen 27 auf, welche die Sicht auf das dahinter angeordnete Hauptlager 22 freigeben. Durch diese Öffnung besteht die Möglichkeit das Hauptlager 22 zu kontrollieren.

[0017] Die Unruhlagerbrücke 25 ist hier in die Öffnung 21 eingepresst. Alternativ besteht die Möglichkeit die Unruhlagerbrücke 25 mittels einer Schrauben-, einer Klemm- oder einer Klebeverbindung zu befestigen. In der gezeigten Ansicht ist zu erkennen, wie das auf einer Ankerradachse 13 befestigte Ritzel 14 mit dem auf der Achse A zentrierten Zahnrad 15 kämmt. Auf der Plattform 2 sind zwei der drei Stützen 16 in Rückansicht zu sehen, die zur Halterung der Hauptbrücke 17 des Tourbillons 1 dienen. Die Stützen 17 sind in die Basis 2 eingepresst Die Basisplatte 3 weist zwei erste Befestigungsöffnungen 30 auf, die zur Befestigung des Tourbillonmoduls 1 in einem Uhrwerk (nicht näher dargestellt) dienen. In zwei zweite Öffnungen 28 sind zwei Befestigungsschrauben 29 angeordnet, die zur Befestigung des Zahnrades 15 auf der Basisplatte 3 dienen.

[0018] Figur 3 zeigt eine Draufsicht des Tourbillons 1. Auf der Plattform 2 ist die im Wesentlichen koaxial zur Achse A angeordnete Unruh 9 zu sehen. Die Spiralfeder 10 ist bei der gezeigten Ausführungsform an ihrem innen liegende Ende mit der Unruh 9 und an ihrem aussen liegenden Ende mit der Hauptbrücke 17, respektive dem Regelmechanismus 20 wirkverbunden. Die Unruh 9 steht mit dem Ankerrad 11 und dem Anker 12, der um einen Ankerachse 31 drehbar angeordnet ist, in Wirkverbindung. Sowohl die Ankerradachse 13, als auch die Ankerradachse 30 sind in Lagern gelagert die auf der Plattform 2, respektive dem Hauptbrücke 17 wirkverbunden sind. Auf der Plattform 2 sind die drei Stützen 16 angeordnet, auf denen die Hauptbrücke 17 mittels Schraubverbindungen 31 befestigt sind. In der Mitte der Hauptbrücke 17 ist das obere Unruhlager 18 angeordnet.

[0019] Figur 4 zeigt einen Schnitt durch das Tourbillonmodul 1 gemäss Figur 3 entlang der Schnittlinie BB. Die Plattform 2 des Tourbillons weist eine Plattformhauptachse 32 mit einer zentrischen Öffnung 34 auf. Die Plattformhauptachse 32 wird hier durch eine Plattformhülse 32 gebildet, die fest mit der Plattform 2 verbunden. Bei Bedarf können diese einstückig ausgebildet sein. Auf der Plattformhülse 32 ist der Innenring 24 des Hauptlagers 22 aufgesteckt und mit einem Sicherungsring 33 gesichert. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Verbindung zwischen dem Innenring 24 und der Plattformhülse 32 lösbar, so dass eine einfache Montage/Demontage möglich ist. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Plattformhülse 32 auch den Innenring des Lagers bilden. Zwischen dem Innenring 24 und dem Aussenring 23 sind Kugeln 40 des Kugellagers ersichtlich. Der Aussenring 23 des Hauptlagers 22 ist in die Hauptöffnung 21 der Basisplatte 3 eingepresst

[0020] Die Plattformhülse 32 weist eine durchgängige Öffnung 34 auf, in der die Unruhachse 19 angeordnet ist. Die Unruhachse 19 ist an ihrem in der Darstellung oben liegenden Ende durch ein oberes Unruhlager 18 und an ihrem unteren Ende in einem unteren Unruhlager 26 radial und axial gelagert, so dass sie um ihre Achse A frei drehbar ist Bei den Unruhlagern 18, 26 handelt es sich je um zwei Lagersteine, wovon der eine für die axiale und der andere für die radiale Lagerung zuständig sind. Das untere Unruhlager 26 ist ausserhalb der Plattform 2 auf der feststehenden Seite angeordnet und rotiert im Unterschied zum oberen Unruhlager 19 nicht mit der Plattform 2 mit. Es besteht bei der gezeigten Ausführungsform keine direkte Verbindung zwischen der Plattformhülse 32 und dem unteren Unruhlager 26. Das untere Unruhlager 26 ist in einer Unruhlagerbrückenöffnung 35 der Unruhlagerbrücke 25 angeordnet Die Unruhlagerbrücke 25 ist bei der gezeigten Ausführungsform in die zylindrische Hauptöffnung 21 eingepresst. Andere Befestigungsmittel sind möglich. Das obere Unruhlager 18 ist hier in eine Hauptbrückenöffnung 36 der Hauptbrücke 17 eingepresst, welche über drei Stützen 16 (zwei davon sichtbar) auf der Plattform 2 befestigt sind. Die Hauptbrücke 17 ist über Befestigungsschrauben 37 lösbar mit den Stützen 16 verschraubt Andere Befestigungsmittel sind möglich. Aufgrund der Anordnung der Unruhlager 18, 26 weist die Unruhachse 19 eine vergleichsweise maximale Länge auf. Dies wirkt sich positiv auf die Belastung die Unruhlager 18, 26 aus. Zudem werden die Lagerlasten des unteren Unruhlagers 26 nicht über das Hauptlager abgeleitet.

[0021] Auf der Unruhachse 19 ist die Unruh 9 angeordnet. Die Spiralfeder 10 ist im Bereich ihres inneren Endes 38 mit der Unruh 9 und im Bereich ihres äusseren Endes 39 mit einem Regelmechanismus 20, respektive der Plattform 2, wirkverbunden. Die Unruh 9 steht über einen Anker 12 mit einem Ankerrad 11 in Wirkverbindung. Das Ankerrad 11, sowie ein Ritzel 14 sind über eine Ankerradachse 13 miteinander starr verbunden und um diese drehbar gelagert. Die Ankerradachse 13 ist in zwei Ankerradlagern 41 gelagert Das Ritzel 14 greift in die Innenverzahnung des Zahnrades 15 ein. Wenn die Plattform 2 des Tourbillons und die darauf montierten Teile um die Achse A des Hauptlagers 22 rotieren, dreht sich das Ritzel 14 und mit ihm das Ankerrad 14 um seine Achse B und bewirkt so, dass die Unruh neu über den wirkverbundenen Anker 11 angetrieben, respektive gehemmt wird. Die Drehbewegung der Plattform 2 um die Achse A wird damit reguliert.

[0022] Bei der beschriebenen Ausführungsform ist das untere Unruhlager ausserhalb der Plattform angeordnet. Dadurch wird die im Tourbillon rotierende Masse verringert, was sich positiv auf die Präzision und die Ganggenauigkeit auswirkt.

Ansprüche

1. Tourbillon (1) mit einer Basisplatte (3), einem Hauptlager (22) und einer Plattform (2) mit einer Plattformhauptachse (32), wobei ein Innen-ring (24) des Hauptlagers (22) mit der Plattformhauptachse (32) des Tourbillons (1) und ein Aussenring (23) des Hauptlagers (22) mit der Basisplatte (3) des Tourbillons wirkverbunden sind und wobei ein oberes Unruhlager (18) mit der Plattform (2) wirkverbunden ist und die Plattformhauptachse (32) eine Öffnung (34) aufweist, in der eine Unruhachse (19) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein unteres Unruhlager (26) mit der Basisplatte (3) wirkverbunden ist.

2. Tourbillon (1) gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptlager (22) ein Kugellager (22) ist.

3. Tourbillon (1) gemäss Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattformhauptachse durch eine Plattformhülse (32) gebildet ist.

4. Tourbillonmodul (1) mit einem Tourbillon gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche.

Claims

1. Tourbillon (1) with a base plate (3), a main bearing (22) and a platform (2) with a platform main axis (32), wherein an inner ring (24) of the main bearing (22) is connected with the platform main axis (32) of the tourbillon (1) and an outer ring (23) of the main bearing (22) is connected with the base plate (3) of the tourbillon, and wherein an upper balance bearing (18) is connected with the platform (2) and the platform main axis (32) has an opening (34) in which a balance axis (19) is arranged, characterized in that a lower balance bearing (26) is connected with the base plate (3).

2. Tourbillon (1) as claimed in claim 1, characterized in that the main bearing (22) is a ball bearing (22).

3. Tourbillon (1) as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the platform main axis is formed by a platform sleeve (32).

4. The tourbillon module (1) with a tourbillon as claimed in any one of the foregoing claims.

Revendications

1. Tourbillon (1), comportant une base (3), un palier principal (22) et une plateforme présentant un axe principal de plateforme (32), dans lequel une bague intérieure (24) du palier principal (22) est solidaire de l'axe principal de plateforme (32) du tourbillon (1) et une bague extérieure (23) du palier principal (22) est solidaire de la base (3) du tourbillon (1) et, dans lequel un palier de balancier supérieur (18) est solidaire de la plateforme (2), l'axe principal de plateforme (32) présentant une ouverture (34) dans laquelle est logé un arbre de balancier (19), caractérisé en ce qu'un palier de balancier inférieur (26) est solidaire de la base (3).

2. Tourbillon (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le palier principal (22) est un roulement à billes (22).

3. Tourbillon (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'axe principal de plateforme (32) présente la forme d'une douille de plateforme (32).

4. Module de tourbillon (1) comprenant un tourbillon selon l'une quelconque des revendications précédentes.

Zeichnung