[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Uhr, insbesondere Armbanduhr mit einer Konstantkraftvorrichtung
zur Beaufschlagung eines Schwingsystems, mit einer Schalteinheit der Konstantkraftvorrichtung
zum periodisch gesteuerten Spannen des Sekundärfederspeichers eines Spannmoduls der
Konstantkraftvorrichtung durch ein einen Primärfederspeicher bildendes Federhaus,
wobei die periodische Steuerung der Schalteinheit mittels einer Nockenscheibe erfolgt,
die permanent drehbar antreibbar ist.
[0002] Durch derartige Konstantkraftvorrichtungen erfolgt keine direkte Beaufschlagung des
Schwingsystems durch den Primärfederspeicher sondern ein periodisches Spannen des
Sekundärfederspeichers, der dann das Schwingsystem beaufschlagt.
[0003] Damit ist das das Schwingsystem beaufschlagende Kraftniveau weitesgehend konstant,
was zu einer hohen Ganggenauigkeit der Uhr führt.
[0004] Bei einer bekannten Uhr mit einer Konstantkraftvorrichtung besteht das Problem eines
großen Kraftverlustes auf dem Übertragungsweg von dem Primärfederspeicher zum Sekundärfederspeicher,
der auch die Nockenscheibe antreibt, so daß das an der Nockenscheibe wirkende Drehmoment
relativ gering ist.
[0005] Um ein ausreichendes Drehmoment zu erhalten, muß daher die Ausgangskraft des Primärfederspeichers
hoch ausgelegt sein.
[0006] Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Uhr der eingangs genannten Art zu schaffen,
bei der mit geringem Aufwand ein hohes Drehmoment an der Nockenscheibe wirksam ist.
[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von dem Sekundärfederspeicher
eine Sekundenwelle drehbar antreibbar ist, die die Nockenscheibe und ein das Schwingsystem
antreibendes Sekundenrad trägt.
[0008] Durch diese Ausbildung erfolgt ein weitgehend direkter Krafttransfer von dem Primärfederspeicher
auf den Sekundärfederspeicher, so daß an der Nockenscheibe ein hohes Drehmoment wirksam
ist. Dieses sorgt für ein zuverlässiges Schalten der Schalteinheit.
[0009] Die Schalteinheit weist vorzugsweise ein von dem Federhaus insbesondere über ein
Kleinbodenrad um eine Stoppradachse drehbar antreibbares Stopprad auf, das einen oder
mehrere radiale Zähne besitzt, in die eine Palette einer um eine zur Stoppradachse
parallele Schwingachse schwenkbaren Schwinge eine Drehbewegung des Stopprades sperrend
radial eingreifbar ist, mit einer Klaue der Schwinge, die die ein oder mehrere radial
hervorstehende Nocken aufweisende Nockenscheibe umgreift und durch die Drehbewegung
der Nockenscheibe periodisch schwenkbar ist, wodurch die Palette außer Eingriff von
dem radialen Zahn bringbar ist.
[0010] Ein weitgehend direkter Krafttransfer von dem Federhaus zum Sekundärfederspeicher
wird auf einfache und bauraumsparende Weise erreicht, wenn von dem Federhaus insbesondere
über ein Kleinbodenrad ein zur Sekundenwelle koaxiales Zwischenrohr drehbar antreibbar
ist, das ein Antriebsrad zum drehbaren Antrieb des Stopprades und eine mit dem Sekundärfederspeicher
verbundene Halteplatte aufweist.
[0011] Treibt das Antriebsrad über ein Übersetzungsgetriebe das Stopprad drehbar an, so
führt dies zu einer relativ geringen Kraftbeaufschlagung der Palette der Schwinge
durch den Zahn des Stopprades, so daß sich bei der Relativbewegung zwischen Zahn und
Palette nur geringe Reibkräfte ergeben, die bei der Schwenkbewegung der Schwinge durch
die Nockenscheibe zu überwinden sind.
[0012] Zur Bauraumreduzierung kann das Zwischenrohr die Sekundenwelle koaxial umschließen.
[0013] Ebenfalls zu einem kompakten Aufbau führt es, wenn der Sekundärfederspeicher eine
Spiralfeder ist, die koaxial die Sekundenwelle umschließt und mit ihrem radial inneren
Ende an der Sekundenwelle sowie mit ihrem radial äußeren Ende an der Halteplatte befestigt
ist.
[0014] Dazu kann die Halteplatte ein Spiralklötzchen tragen, an dem das radial äußere Ende
der Spiralfeder befestigt ist.
[0015] Von dem Sekundenrad kann ein Ankerrad des Schwingsystems drehbar antreibbar sein.
[0016] Die Sekundenwelle trägt einen Sekundenzeiger.
[0017] Vorzugsweise ist die Schwinge mit ihrem einen Endbereich um die Schwingachse schwenkbar
gelagert, weist an ihrem anderen Endbereich die Klaue auf und umschließt mit ihrem
mittleren Bereich das Stopprad mit Abstand radial, wobei an dem mittleren Bereich
eine oder mehrere radial zum Stopprad ragende Paletten angeordnet sind, die durch
Schwenken der Schwinge radial in die Umlaufbahn des Zahns oder der Zähne des Stopprades
bewegbar sind.
[0018] Zu einer Reduzierung des Kraftverlustes zur Betätigung der Schalteinheit kann die
Klaue an ihren von den Nocken der Nockenscheibe beaufschlagten Flächen einen reibungsreduzierenden
Belag besitzen.
[0019] Zu einem flachen Aufbau führt es, wenn Schwinge, Stopprad und Nockenscheibe sich
in einer Ebene erstreckend angeordnet sind.
[0020] Dabei schneidet vorzugsweise die Stoppradachse eine Gerade zwischen der Sekundenwellenachse
und der Schwingachse.
[0021] Ein großer Schwenkweg der Paletten wird erreicht, wenn der Abstand zwischen der Stoppradachse
und der Schwingachse größer ist als der Abstand zwischen der Stoppradachse und der
Sekundenwellenachse.
[0022] Zur Dämpfung der Drehbewegung der Stoppradachse und damit zu einer Vermeidung eines
harten Anschlagen des Zahns an der Palette führt es, wenn das das Stopprad mit einer
die Drehbewegung des Stopprades dämpfenden Bremsvorrichtung verbunden ist.
[0023] Dazu kann in einfacher verschleißfreier Weise von dem zum Stopprad führenden Antriebsstrang
eine Luftwirbelbremse antreibbar sein, die eine drehbar antreibbare Bremsenachse besitzen
kann, die radial gerichtete Bremsflügel aufweist.
[0024] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im
folgenden näher beschrieben. Es zeigen
- Figur 1
- eine perspektivische Vorderansicht des eine Konstant-kraftvorrichtung aufweisenden
Bereichs einer Uhr
- Figur 2
- eine perspektivische Rückansicht des Bereichs nach Figur 1
- Figur 3
- einen Querschnitt des Bereichs nach Figur 1.
[0025] Von einem nicht dargestellten Federhaus wird eine Kleinbodenradwelle 1 mit einer
Drehspannung beaufschlagt.
[0026] Das auf der Kleinbodenradwelle 1 fest angeordnete Kleinbodenrad 2 steht mit einem
Übertragungsrad 3 in Eingriff, das auf einem 10-Sekundenrohr 4 fest angeordnet ist.
[0027] Von einem ebenfalls auf dem 10-Sekundenrohr 4 fest angeordneten 10-Sekundenrad 5
wird eine Drehbewegung des 10-Sekundenrohres 4 auf einen Stoppradtrieb 6 übertragen,
der fest auf einer Stoppradwelle 7 sitzt, wobei auf der Stopradwelle 7 weiterhin ein
Stopprad 8 einer Schalteinheit 9 fest angeordnet ist.
[0028] An seiner radial umlaufenden Mantelfläche besitzt das Stopprad 8 einen radial hervorstehenden
Zahn 10.
[0029] In derselben Ebene wie das Stopprad 8 befindet sich eine Schwinge 11, die um eine
zur Drehachse der Stoppradwelle 7 parallele Schwingachse 12 schwenkbar ist.
[0030] Die Schwinge 11 ist das Stopprad 8 mit radialem Abstand umgreifend ausgebildet und
besitzt sich etwa diametral gegenüberliegend zwei Paletten 13, die radial zum Stopprad
8 hin ragen.
[0031] Der Abstand der beiden Paletten 13 zueinander ist derart, daß eine der Paletten 13
in die Umlaufbahn des Zahns 10 radial hineinragt und bei Anlage des Zahns 10 an dieser
Palette 13 eine Drehbewegung des Stopprades 8 blockiert, während sich die andere der
Paletten 13 außerhalb der Umlaufbahn des Zahns 10 befindet.
[0032] Auf der der Schwingachse 12 gegenüberliegenden Seite des Stopprades 8 besitzt die
Schwinge 11 eine gabelförmige Klaue 14. Diese Klaue 14 umgreift mit ihren Klauenarmen
15 eine Nockenscheibe 16 mit drei radial hervorstehenden Nocken 17.
[0033] Die Nockenscheibe 16 ist auf dem einen Ende einer Sekundenwelle 18 fest angeordnet,
die sich koaxial durch das 10-Sekundenrohr 4 erstreckt und an ihrem anderen freien
Ende einen Sekundenzeiger 19 trägt.
[0034] An dem nockenscheibenseitigen Ende des 10-Sekundenrohres 4 ist auf diesem eine Halteplatte
20 eines Spannmoduls 27 befestigt, die an ihrem radial äußeren Bereich ein axial hervorstehendes
Spiralklötzchen 21 trägt, das axial zur Seite der Nockenscheibe 16 hervorsteht.
[0035] An dem axial freien Ende des Spiralklötzchens 21 ist das äußere Ende einer die Sekundenwelle
18 mit Abstand umschließenden Spiralfeder 22 befestigt, während das innere Ende der
Spiralfeder 22 über ein Halteteil 23 an dem Sekundenzeiger 19 befestigt ist.
[0036] Axial zwischen dem Halteteil 23 und der Halteplatte 20 trägt die Sekundenwelle 18
ein Sekundenrad 24, durch das die Drehbewegung der Sekundenwelle 18 auf ein auf einer
Ankerwelle 25 angeordnetes Ankerritzel 26 übertragen wird.
[0037] Auf der Ankerwelle 25 sitzt weiterhin ein Ankerrad 28 eines Schwingsystems 29, das
als Schweizer Ankerhemmung mit Anker 30 und Unruhreif 32 sowie Unruhspiralfeder 33
aufweisender Unruh 31 ausgebildet ist.
[0038] Auf der Stoppradwelle 7 ist weiterhin ein Bremszwischenrad 34 angeordnet, das in
ein Ritzel 35 einer Luftwirbelbremse 37 eingreift, welches auf einer Bremsenachse
36 sitzt.
[0039] Weiterhin sind auf der Bremsenachse 36 radial gerichtete Bremsflügel 38 angeordnet.
[0040] Die Funktion der Vorrichtung ist folgende:
Von dem nicht dargestellten Federhaus wird das 10-Sekundenrohr 4 über das Kleinbodenrad
2 mit einer Drehspannung beaufschlagt.
[0041] Normalerweise hintergreift eine der Paletten 13 den Zahn 10 des Stopprades 8 und
blockiert so dieses.
[0042] Die gespannte Spiralfeder 22 treibt über die Sekundenwelle 18 das Schwingsystem 29
an und dreht die Nockenscheibe 16 mit einer Umdrehung pro Minute.
[0043] Die Nocken 17 der Nockenscheibe 16 sind dabei in Anlage an den Klauenarmen 15 der
Klaue 14 der Schwinge 11 und lenken diese in eine Schwenkrichtung aus, in der die
eine Palette 13 immer mehr in Außereingriffsrichtung von dem Zahn 10 bewegt wird,
bis der Zahn 10 von der Palette völlig frei gegeben wird. Dies führt dazu, daß sich
das 10-Sekundenrohr 4 um einen Drehwinkel von 60° dreht und dabei über die Halteplatte
20 das Spiralklötzchen 21 verschwenkt, so daß die Spiralfeder 22 nachgespannt wird.
[0044] Gleichzeitig wird durch die Drehung des 10-Sekundenrohres 4 über das 10-Sekundenrad
5 das nun von der einen Palette 13 freigegebene Stopprad 8 gedreht, bis der Zahn 10
nach 180° Drehung zur Anlage an der anderen Palette 13 gelangt, die durch das Verschwenken
der Schwinge 11 in die Umlaufbahn des Zahns 10 gelangt ist. Nun befindet sich die
Vorrichtung wieder in Normalstellung.
[0045] Nach zehn Sekunden ist die Schwinge 11 durch die Nocken 17 der Nokkenscheibe 16 in
ihre entgegengesetzte Endposition geschwenkt und gibt mit der Palette 13 wieder den
Zahn 10 frei, so daß wieder eine Nachspannung der Spiralfeder 22 wie oben beschrieben
erfolgt.
Bezugszeichenliste
[0046]
- 1
- Kleinbodenradwelle
- 2
- Kleinbodenrad
- 3
- Übertragungsrad
- 4
- 10-Sekundenrohr
- 5
- 10-Sekundenrad
- 6
- Stoppradtrieb
- 7
- Stoppradwelle
- 8
- Stopprad
- 9
- Schalteinheit
- 10
- Zahn
- 11
- Schwinge
- 12
- Schwingachse
- 13
- Paletten
- 14
- Klaue
- 15
- Klauenarme
- 16
- Nockenscheibe
- 17
- Nocken
- 18
- Sekundenwelle
- 19
- Sekundenzeiger
- 20
- Halteplatte
- 21
- Spiralklötzchen
- 22
- Spiralfeder
- 23
- Halteteil
- 24
- Sekundenrad
- 25
- Ankerwelle
- 26
- Ankerritzel
- 27
- Spannmodul
- 28
- Ankerrad
- 29
- Schwingsystem
- 30
- Anker
- 31
- Unruh
- 32
- Unruhreif
- 33
- Unruhspiralfeder
- 34
- Bremszwischenrad
- 35
- Ritzel
- 36
- Bremsachse
- 37
- Luftwirbelbremse
- 38
- Bremsflügel
1. Uhr, insbesondere Armbanduhr mit einer Konstantkraftvorrichtung zur Beaufschlagung
eines Schwingsystems, mit einer Schalteinheit der Konstantkraftvorrichtung zum periodisch
gesteuerten Spannen des Sekundärfederspeichers eines Spannmoduls der Konstantkraftvorrichtung
durch ein einen Primärfederspeicher bildendes Federhaus, wobei die periodische Steuerung
der Schalteinheit mittels einer Nockenscheibe erfolgt, die permanent drehbar antreibbar
ist, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Sekundärfederspeicher eine Sekundenwelle (18) drehbar antreibbar ist, die
die Nockenscheibe (16) und ein das Schwingsystem (29) antreibendes Sekundenrad (24)
trägt.
2. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinheit (9) ein von dem Federhaus insbesondere über ein Kleinbodenrad (2)
um eine Stoppradachse drehbar antreibbares Stopprad (8) aufweist, das einen oder mehrere
radiale Zähne (10) besitzt, in die eine Palette (13) einer um eine zur Stoppradachse
parallele Schwingachse (12) schwenkbaren Schwinge (11) eine Drehbewegung des Stopprades
(8) sperrend radial eingreifbar ist, mit einer Klaue (14) der Schwinge (11), die die
ein oder mehrere radial hervorstehende Nocken (17) aufweisende Nockenscheibe(16) umgreift
und durch die Drehbewegung der Nockenscheibe (16) periodisch schwenkbar ist, wodurch
die Palette (13) außer Eingriff von dem radialen Zahn (10) bringbar ist.
3. Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß von dem Federhaus insbesondere über ein Kleinbodenrad (2) ein zur Sekundenwelle (18)
koaxiales Zwischenrohr (4) drehbar antreibbar ist, das ein Antriebsrad zum drehbaren
Antrieb des Stopprades (8) und eine mit dem Sekundärfederspeicher verbundene Halteplatte
(20) aufweist.
4. Uhr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dasAntriebsrad über ein Übersetzungsgetriebe das Stopprad (8) drehbar antreibt.
5. Uhr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenrohr (4) die Sekundenwelle (18) koaxial umschließt.
6. Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärfederspeicher eine Spiralfeder (22) ist, die koaxial die Sekundenwelle
(18) umschließt und mit ihrem radial inneren Ende an der Sekundenwelle (18) sowie
mit ihrem radial äußeren Ende an der Halteplatte (20) befestigt ist.
7. UhrnachAnspruch6,dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatte (20) ein Spiralklötzchen (21) trägt, an dem das radial äußere Ende
der Spiralfeder (22) befestigt ist.
8. Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Sekundenrad (24) ein Ankerrad (28) des Schwingsystems (29) drehbar antreibbar
ist.
9. Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundenwelle (18) einen Sekundenzeiger (19) trägt.
10. Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinge (11) an ihrem einen Endbereich um die Schwingachse (12) schwenkbar gelagert
ist, an ihrem anderen Endbereich die Klaue (14) aufweist und mit ihrem mittleren Bereich
das Stopprad (8) mit Abstand radial umschließt, wobei an dem mittleren Bereich eine
oder mehrere radial zum Stopprad (8) ragende Paletten (13) angeordnet sind, die durch
Schwenken der Schwinge (11) radial in die Umlaufbahn des Zahns (10) oder der Zähne
des Stopprades (8) bewegbar sind.
11. Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klaue (14) an ihren von den Nocken (17) der Nokkenscheibe (16) beaufschlagten
Flächen einen reibungsreduzierenden Belag besitzt.
12. Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Schwinge (11), Stopprad (8) und Nockenscheibe (16) sich in einer Ebene erstreckend
angeordnet sind.
13. Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoppradachse eine Gerade zwischen der Sekundenwellenachse und der Schwingachse
(12) schneidet.
14. Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Stoppradachse und der Schwingachse (12) größer ist als der
Abstand zwischen der Stoppradachse und der Sekundenwellenachse.
15. Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stopprad (8) mit einer die Drehbewegung des Stopprades (8) dämpfenden Bremsvorrichtung
verbunden ist.
16. Uhr nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß von dem zum Stopprad (8) führenden Antriebsstrang eine Luftwirbelbremse (37) antreibbar
ist.
17. Uhr nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftwirbelbremse (37) eine drehbar antreibbare Bremsenachse (36) besitzt, die
radial gerichtete Bremsflügel (38) aufweist.