CH702171A2 - Uhrenbestandteil und Uhr. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung schafft einen Uhrenbestandteil mit einem ersten Teil (132) und einem damit in gleitender Berührung stehenden zweiten Teil (144a). Beide Teile bestehen aus einem Metall oder einem keramischen Material. Eine Gleitfläche an mindestens einem der beiden genannten Teile (132; 144a) ist mit einem Film aus Molybdändisulfid versehen. Durch die Erfindung werden Abriebfestigkeit und Lebensdauer des Uhrenbestandteils erhöht und die Reibungsverluste beim Gleiten vermindert. Die Erfindung betrifft weiterhin eine mit einem oder mehreren solchen Uhrenbestandteilen ausgestattete Uhr. Diese zeichnet sich zusätzlich durch höhere und länger dauernde Ganggenauigkeit aus.

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Bestandteil einer Uhr sowie auf eine Uhr, in welcher er sich befindet.

1. Beschreibung des Standes der Technik

[0002] In mechanischen Uhren befindet sich eine grosse Anzahl von Uhrenbestandteilen, insbesondere Uhrenräder. Diese Bestandteile weisen eine grosse Verschiedenheit von Formen je nach den jeweils verlangten Anwendungen auf und übertragen die Bewegungsenergie über komplizierte Wechselwirkungen.

[0003] Es sind jedoch viele derartige Uhrenbestandteile miteinander in Gleitkontakt und nutzen sich auf Grund des Gleitens leicht ab, wenn sie die Bewegungsenergie übertragen. Beispielsweise nutzen sich die Welle und das feste Gegenstück eines Lagers ab, wenn es sich beim Uhrenbestandteil um eine Lageranordnung aus einer Welle eines Uhrenzahnrads und einem Lager handelt.

[0004] Demgemäss ist es sehr erwünscht, die Widerstandsfähigkeit von solchen Uhrenbestandteilen gegen Abnutzung zu verbessern.

[0005] Als Beispiel eines Uhrenbestandteils, bei dem eine solche Verbesserung schon beabsichtigt ist, sei die Lageranordnung genannt, welche in der japanischen Patentschrift Nr. 4 257 062 gezeigt ist, und bei der ein DLC-Film (ein Film aus amorphem Kohlenstoff; DLC = diamond like carbon) auf die Lagerfläche oder die darin rotierende Welle aufgetragen ist, und ein Film eines festen Schmiermittels ist auf mindestens diejenige Oberfläche der Welle oder des Lagers aufgebracht, welche keinen DLC-Film aufweist.

[0006] Bei dieser Lageranordnung wird diejenige Oberfläche des Lagers oder der darin rotierenden Welle, welche den DLC-Film trägt, geschützt und wird durch eine Reibung nicht geschädigt, also auch nicht abgenutzt. Dadurch ist es möglich, die Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung und damit auch die Lebensdauer der Lageranordnung zu erhöhen und die Reibungsverluste zu vermindern und auch die Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung durch den festen Schmierfilm weiter zu verbessern.

[0007] Der DLC-Film hat jedoch die folgenden Eigenschaften: Ein Überzug aus DLC zeichnet sich durch eine niedrige Reibung beim Gleiten unter hohem Druck aus (unter einer Gleitlast von 1 N oder darüber), aber es besteht die Neigung, dass der Reibungskoeffizient unter niedriger Gleitlast (unter einer solchen von weniger als 1 N), wie sie in Uhren allgemein vorherrscht, hoch wird. Aus diesem Grund besteht bei DLC-Filmen, welche nicht mit einem Film aus einem festen Schmiermittel überzogen sind, die Gefahr, dass sich die Reibungsverluste zwischen der Welle und dem Lagermaterial, welche sich gegeneinander gleitend bewegen, ansteigen, wodurch sich die mechanischen Eigenschaften des betreffenden Lagers verschlechtern.

[0008] Wenn ein DLC-Film insbesondere in einer Umgebung mit niedriger Gleitlast verwendet wird, besteht die Tendenz, dass nicht nur der dynamische Reibungskoeffizient ansteigt, sondern auch der statische Reibungskoeffizient. Daher tritt bei einer Lageranordnung in einer Uhr, bei welcher intermittierende Bewegungsvorgänge ablaufen, unvermeidlicherweise die Gefahr von Reibungsverlusten auf, welche beim Beginn der Gleitbewegung zwischen der Welle eines Uhrenzahnrads und dem Material des festen Lagers, in dem sich die Welle dreht, besonders hoch werden.

[0009] Der DLC-Film besteht weiterhin aus einem Material, welches inaktiv ist, d.h. nur eine schwache Reaktionsneigung zeigt. Daher ist seine Haftung am festen Schmierstofffilm nur schwach. Aus diesem Grund besteht bei der Bildung des festen Schmierstofffilms auf einem DLC-Film die Neigung, dass sich der DLC-Film und der Film aus dem festen Schmierstoff bei einer wiederholten Reibungsbeanspruchung voneinander trennen. Demgemäss wird es schwierig, die Vorteile einer Verbesserung des Widerstandes gegen Abnutzung mittels eines festen Schmierstofffilms zu verwirklichen.

[0010] Darüber hinaus kann angenommen werden, dass als Ergebnis dieser Trennung die Möglichkeit einer vollständigen Ablösung des festen Schmierstofffilms vom DLC-Film besteht, und dass dann der DLC-Film freigelegt wird. In diesem Fall ist es nicht mehr möglich, mit dem festen Schmierstofffilm die Vorteile eines Widerstandes gegen Abnutzung und einer geringeren Reibung zu erzielen, und es treten all die Probleme auf, die sich aus einem freien DLC-Film ergeben, wie bereits oben beschrieben wurde.

Zusammenfassung der Erfindung

[0011] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Uhrenbestandteil und eine damit ausgestattete Uhr zu schaffen, welche eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung und eine erhöhte Lebensdauer aufweisen; ausserdem soll der Verlust durch Reibung beseitigt werden.

[0012] Ein Uhrenbestandteil gemäss vorliegender Erfindung weist ein erstes und ein zweites Teil auf, welche gleitschlüssig miteinander verbunden sind, wobei das erste Teil und das zweite Teil jeweils aus Metall oder aus Keramik bestehen, und eine Gleitfläche mindestens eines der beiden genannten Teil mit einem Film aus Molybdändisulfid versehen ist.

[0013] Beim Uhrenbestandteil der vorliegenden Erfindung ist die Gleitfläche mindestens eines der beiden Teile, d.h. des ersten oder/und des zweiten Teils, mit einer dünnen Schicht aus Molybdändisulfid überzogen. Daher befinden sich die Gleitflächen der beiden Teile nicht in unmittelbarer Berührung miteinander, sondern über einen Film aus Molybdändisulfid. Dabei sind bei einem Film aus Molybdändisulfid, im Gegensatz zu einem Film aus DLC, sowohl der statische als auch der dynamische Reibungskoeffizient unter niedriger Gleitlast, beispielsweise bei einer solchen von weniger als 1 N, sehr niedrig. Weiterhin ist der Unterschied zwischen diesen beiden Reibungskoeffizienten gering. Daher ist das Gleitverhalten sowohl beim Beginn des Gleitvorgangs, d.h. an demjenigen Zeitpunkt, an dem das erste Teil gegen das zweite Teil zu gleiten beginnt, als auch während der Dauer des Gleitens gut, und die Reibungsverluste werden geringer.

[0014] Selbst wenn der Film aus Molybdändisulfid (provisorisch) nur auf einer Gleitfläche der beiden Teile angebracht wird, bewirkt der Überzug aus Molybdändisulfid bereits, dass sowohl der statische Reibungskoeffizient als auch der dynamische Reibungskoeffizient niedrig sind, wie bereits oben beschrieben wurde, und dass daher diejenige Gleitfläche, welche nicht von einem Film aus Molybdändisulfid bedeckt ist, nicht leicht durch Abnutzung abgetragen wird. Da schon der Überzug aus Molybdändisulfid als solcher eine hohe Widerstandskraft gegen Abnutzung aufweist, wird das Molybdändisulfid durch Abnutzung nur sehr wenig abgetragen.

[0015] Da weder die Gleitflächen noch der Film aus Molybdändisulfid schnell abgenutzt werden, wie schon beschrieben wurde, werden der Widerstand gegen Abnutzung sowie die Lebensdauer der Uhrenbestandteile erhöht.

[0016] Das erste Teil und das zweite Teil des erfindungsgemässen Uhrenbestandteils bestehen aus Metall oder aus Keramik. Der Überzug aus Molybdändisulfid gemäss vorliegender Erfindung besitzt eine ausgezeichnete Haftfestigkeit an Metallen und an Keramik. Wenn also die zwei Teile wiederholt gegeneinander gleiten, kann sich der Film aus Molybdändisulfid nicht leicht von seiner Gleitoberfläche lösen. Einerseits kommt der oben beschriebene Wirkeffekt einwandfrei zustande, und andererseits besteht nicht die Gefahr, dass sich die wirksame Schicht von ihrer Unterlage ablöst und auf diese Weise verloren geht.

[0017] Die Oberflächenrauhigkeit mindestens der Gleitflächen auf demjenigen oder denjenigen der beiden beschriebenen Teile, auf denen sich das Molybdändisulfid befindet, kann, ausgedrückt als arithmetisches Mittel der Rauigkeit Ra, 0,5 um oder kleiner sein.

[0018] Da die Oberflächenrauhigkeit der Gleitfläche (gemäss Spezifikation der japanischen Norm JIS-B0601:2001) 0,5 µm oder weniger ist, kann die Haftfestigkeit des Molybdändisulfid-Films weiter verbessert werden, und ein Ablösen des Films von der Unterlage ist nicht zu befürchten. Wenn einmal angenommen wird, dass das arithmetische Mittel der Oberflächenrauhigkeit Ra grösser als 0,5 µm ist, heisst das, dass merkliche Erhebungen an der Oberfläche vorhanden sind. Wenn nun die beiden oben beschriebenen Teile aneinander gleiten, konzentriert sich die Friktionsbelastung an diesen Erhebungen, und sie können abgetragen werden, ohne dass der Film des Molybdändisulfids als Ganzes von seiner Unterlage abgelöst wird.

[0019] Es wird bevorzugt, dass die Dicke des Überzugs aus Molybdändisulfid zwischen 0,5 µm und 2,0 µm liegt (d.h. 0,5 µm oder mehr und 2,0 µm oder weniger).

[0020] Bei einer solchen Dicke des Überzugs aus Molybdändisulfid zwischen 0,5 µm und 2,0 µm wird der oben beschriebene günstige Wirkungseffekt mit Sicherheit erzielt.

[0021] Fails die Dicke des Überzugs aus Molybdändisulfid grösser als 2,0 µm ist, kann es vorkommen, dass die zur Ausbildung des Kontakts erforderliche Leistung zu hoch ist, und dann kann sich die Schicht aus Molybdändisulfid zusammenziehen und eventuell sogar zerstört werden. Dabei kann sich der Film aus Molybdändisulfid teilweise von der Unterlage lösen. Andererseits kann es bei einer Dicke der Schicht aus Molybdändisulfid, welche unter 0,5 µm liegt, vorkommen, dass er oben beschriebene Wirkungseffekt nur teilweise zustande kommt.

[0022] Eine erfindungsgemässe Uhr weist den erfindungsgemässen Uhrenbestandteil auf.

[0023] Auf diese Weise ist es möglich, eine Uhr nach der vorliegenden Erfindung zu schaffen, deren Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung von Teilen und deren Lebensdauer erhöht sind. Eine solche Uhr ist ein hochqualitatives und sehr zuverlässiges Produkt mit einer langdauernden Zeithaltung.

[0024] Beim erfindungsgemässen Uhrenbestandteil ist es möglich, die Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb und damit die Lebensdauer zu erhöhen und ausserdem Reibungsverluste zu vermeiden.

[0025] Die erfindungsgemässe Uhr, welche das oben beschriebe Räderwerk enthält, stellt ein hochqualitatives Produkt dar, das bei seiner Benutzung eine hohe Zuverlässigkeit und eine gegenüber bekannten Uhren bedeutend verbesserte Langzeit-Ganggenauigkeit aufweist.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

[0026] <tb>Fig. 1<sep>ist eine Draufsicht der Vorderseite eines Uhrwerks (ein Teil der Uhrenbestandteile ist nicht dargestellt, und eine Brücke ist als versteckte Linie angedeutet) einer mechanischen Uhr nach einer Ausführungsform der Erfindung; <tb>Fig. 2<sep>zeigt eine äussere geschnittene Teilansicht vom Federhaus bis zur Ankerhemmung des in Fig. 1dargestellten Uhrwerks; <tb>Fig. 3<sep>stellt die anschliessende geschnittene Teilansicht des Uhrwerks gemäss Fig. 1, von der Ankerhemmung über die Unruh mit Spiralfeder bis zum anderen Rand der Uhr, dar; <tb>Fig. 4<sep>ist eine Draufsicht des Gangrads mit Ritzel und der Ankergabel des in Fig. 1 gezeigten Uhrwerks; <tb>Fig. 5<sep>zeigt eine stark vergrösserte perspektivische Ansicht eines Teils eines Zahns des in Fig. 4dargestellten Gangrads mit Ritzel; <tb>Fig. 6<sep>gibt eine Querschnittsansicht einer Lagervorrichtung mit einem oberen Wellenende des Gangrads mit Ritzel des in Fig. 1 gezeigten Uhrwerks wieder; <tb>Fig. 7<sep>stellt eine Draufsicht der Vorderseite des Uhrwerks einer Uhr mit Selbstaufzug nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung dar; und <tb>Fig. 8<sep>zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils des Uhrwerks gemäss Fig. 7 von einem Federhaus bis zu einem Kugellager.

Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

[0027] Es soll nun im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Beschreibung einer mechanischen Uhr nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben werden. Bei dieser Ausführungsform sollen insbesondere eine Ankerhemmung und ein Einstellmechanismus als Beispiel von Uhrenbestandteilen näher beschrieben werden.

[0028] Wie es aus Fig. 1 hervorgeht, weist eine mechanische Uhr 1 ein Uhrwerk 100 auf. Das Uhrwerk 100 besitzt eine Hauptplatine 102 als Substrat (oder Montage-Unterlage) des Uhrwerks 100, eine Auszugsweile 110 in einer Führungsbohrung 102a in der Hauptplatine 102, ein vorderes Getriebe 106, das in die Vorderseite des Uhrwerks 100 eingesetzt ist, ein Übertragungsgetriebe 107, welches ein Drehmoment von der Auszugswelle 110 auf das vordere Getriebe 106 überträgt, sowie eine Ankerhemmung und eine Vorrichtung zur Regulierung der Ganggeschwindigkeit (d.h. die Uhrenbestandteile) 108, welche die Drehung des vorderen Getriebes 106 steuern.

[0029] Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, befindet sich an der Hauptplatine 102 ein Zifferblatt 104. Diejenige Seite der Uhr bzw. der Hauptplatine 102, an welcher sich das Zifferblatt 104 befindet, wird als Rückseite oder Unterseite des Uhrwerks 100 bezeichnet, und diejenige Seite, die der Seite mit dem Zifferblatt 104 gegenüberliegt, trägt die Bezeichnung Vorderseite oder Oberseite des Uhrwerks 100.

[0030] Aus Fig. 1 ist ersichtlich, wie eine Position in Achsrichtung der Auszugswelle 110 durch eine Schaltvorrichtung 109 bestimmt wird, welche einen Stellhebel 190, ein Joch 192, eine Jochfeder 194 und einen Sperrhebel («Jumper») 196 für den Stellhebel aufweist.

[0031] Das Übertragungsgetriebe 107 ist auf einer Führung der Auszugswelle 110 drehbar gelagert und weist ein Aufzugsritzel 112, ein Kronenrad 114, das bei einer Rotation des Aufzugsritzels 112 in Drehung versetzt wird, und ein Sperrrad 116 auf, das bei einer Drehung des Kronenrads 114 in Rotation versetzt wird.

[0032] Beim Übertragungsgetriebe 107 drehen sich das Aufzugsritzel 112, das Kronenrad 114 und das Klinkenrad 116 je nach der Rotation eines (nicht dargestellten) Kupplungsrads, das sich auf der Aufzugswelle 110 befindet, wenn diese Aufzugswelle 110 gedreht wird. Zudem muss sich dann die Aufzugswelle 110 in ihrer Aufzugsstellung (der Nullstellung) befinden, wo sie ganz eingedrückt ist und axial an der Innenseite des Uhrwerks 100 anliegt.

[0033] Wie aus Fig. 2 hervorgeht, weist das vordere Getriebe 106 ein Federhaus 120 auf, in welchem die Uhrfeder 122 untergebracht ist, welche bei der Rotation des Sperrrades 116 aufgezogen wird; weiterhin ein Zentralrad mit Ritzel 124, welches von der Rotation des Federhauses 120 in Drehung versetzt wird, ein drittes Rad mit Ritzel 126, das sich bei einer Rotation des Zentralrads mit Ritzel 124 dreht, und ein viertes Rad mit Ritzel 128, das bei einer Drehung des dritten Rads mit Ritzel 126 zur Rotation gelangt.

[0034] Das Federhaus 120 besitzt ein Federhausrad 120d, eine Federhauswelle 120f und die Uhrfeder 122. Die Federhauswelle weist ein oberes Wellenende 120a und ein unteres Wellenende 120b auf. Die Federhauswelle 120f besteht aus einem Metall wie Kohlenstoffstahl. Das Federhausrad 120d ist aus einem Metall hergestellt, beispielsweise aus Messing.

[0035] Das Zentralrad mit Ritzel 124 weist ein oberes Wellenende 124a, ein unteres Wellenende 124b, ein Ritzel 124c, eine Verzahnung 124d und eine Abakusperle 124h auf. Das Ritzel 124c des Zentralrads mit Ritzel 124 ist derart ausgestaltet, dass es mit dem Federhausrad 120d in Eingriff kommen kann. Das obere Wellenende 124a, das untere Wellenende 124b sowie die Abakusperle 124h bestehen aus einem Metall wie Kohlenstoffstahl. Das Zahnrad 124d ist aus einem Metall wie beispielsweise Nickel gefertigt.

[0036] Das dritte Rad mit Ritzel 126 weist ein oberes Wellenende 126a, ein unteres Wellenende 126b, ein Ritzel 126c und eine Verzahnung 126d auf. Das Ritzel 126c des dritten Rads mit Ritzel 126 ist so ausgebildet, dass es mit der Verzahnung 124d kämmen kann.

[0037] Das vierte Rad mit Ritzel 128 weist ein oberes Wellenende 128a, ein unteres Wellenende 128b, ein Ritzel 128c und eine Verzahnung 128d auf. Das Ritzel 128c des vierten Rads mit Ritzel 128 ist so ausgebildet, dass es mit der Verzahnung 126d kämmen kann. Das obere Wellenende 128a und das untere Wellenende 128b bestehen aus einem Metall wie Kohlenstoff stahl. Die Verzahnung 128d besteht aus einem Metall wir Nickel.

[0038] Jedes der Räder 120, 124, 126 und 128, welche das vordere Getriebe 106 bilden, ist drehbar gelagert.

[0039] Im Einzelnen ist das Federhaus 120 einerseits in der Hauptplatine 102 und andererseits in einer Federhausbrücke 160 drehbar gelagert. Das obere Wellenende 120a der Federhauswelle 120f ist in einem Lager 120i in der Federhausbrücke 160 drehbar gelagert. Das untere Wellenende 120b der Federhauswelle 120f kann sich in einem Lager 120j in der Hauptplatine 102 drehen.

[0040] Jedes der folgenden Räder: Zentralrad mit Ritzel 124, drittes Rad mit Ritzel 126 und viertes Rad mit Ritzel 128 ist einerseits in die Hauptplatine 102 und andererseits in eine Getriebebrücke 162 drehbar eingesetzt. Das obere Wellenende 124a des Zentralrads mit Ritzel 124, das obere Wellenende 126a des dritten Rads mit Ritzel 126 und das obere Wellenende 128a des vierten Rads mit Ritzel 128 können sich jeweils in einem Lager 124i, 126i bzw. 128i in der Getriebebrücke 162 drehen. Das untere Wellenende 124b des Zentralrads mit Ritzel 124, das untere Wellenende 126b des dritten Rads mit Ritzel 126 und das untere Wellenende 128b des vierten Rads mit Ritzel 128 können sich jeweils in einem Lager 124j, 126j bzw. 128j in der Hauptplatine 102 drehen.

[0041] Im Uhrwerk 100 der vorliegenden Ausführungsform dreht sich ein Vierteltrieb des Minutenzeigers, d.h. ein Viertelrohr 150, welches von derjenigen Seite der Hauptplatine 102 vorsteht, die dem Uhrwerk 100 gegenüberliegt, auf Grund der Rotation des Zentralrads mit Ritzel 124. Ein Minutenzeiger 152, der am Viertelrohr 150 angebracht ist, zeigt die Minuten an. Ein Stundenrad 154 rotiert wegen der Drehung eines Minutenrads, welches nicht dargestellt ist, auf Grund der Rotation des Viertelrohrs 150. Am Stundenrad 154 ist ein Stundenzeiger 156 befestigt, welcher die Stunden anzeigt.

[0042] Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, weist eine Hemm- und Gangregelvorrichtung 108 eine Unruh mit Spiralfeder 140, ein Gangrad bzw. Hemmungsrad mit Ritzel 130 und eine Ankergabel 142 auf.

[0043] Die Unruh mit Spiralfeder 140 ist einerseits in der Hauptplatine 102 und einer Unruhbrücke 166 drehbar gelagert und weist eine Unruhwelle 140a und die Spiralfeder 140c auf. Die Spiralfeder 140c ist eine flache Feder mit vielen Windungen. Das innere Ende der Spiralfeder 140c ist an einer Spiralrolle 140d befestigt, die wiederum an der Unruhwelle 140a angebracht ist, und das Aussenende der Spiralfeder 140c ist an einem Zapfen 170a angeschraubt, welcher auf einem Zapfenträger 170 steht, der an der Unruhbrücke 166 montiert ist.

[0044] Das Gangrad mit Ritzel 130 weist ein eigentliches Gangrad bzw. Hemmungsrad 132, eine in das Gangrad 132 eingepresste Welle 131 und ein Gangradritzel 130c auf. Die Welle 131 besitzt ein oberes Wellenende 130a und ein unteres Wellenende 130b. Das Gangradritzel 130c befindet sich unterhalb des oberen Wellenendes 130a und ist so eingerichtet, dass es mit der Verzahnung 128d des vierten Rads mit Ritzel 128 kämmen kann, und es überträgt das Drehmoment des vierten Rads mit Ritzel 128 auf die Unruhwelle 131, wodurch das Gangrad 130 in Drehung versetzt wird.

[0045] Das Gangrad mit Ritzel 130 ist einerseits in der Hauptplatine 102 und andererseits in der Getriebebrücke 162 drehbar gelagert. Das obere Wellenende 130a des Gangrads mit Ritzel 130 läuft in einem Lager 130i der Getriebebrücke 162. Das untere Wellenende 130b des Gangrads mit Ritzel 130 kann sich in einem Lager 130j der Hauptplatine 102 drehen.

[0046] Die Ankergabel 142 besitzt einen Gabelkörper 142d und eine Gabelwelle 142f. Die Gabelwelle 142f hat ein oberes Wellenende 142a und ein unteres Wellenende 142b.

[0047] Die Ankergabel 142 ist zwischen der Hauptplatine 102 und einer Ankergabelbrücke 164 drehbar angeordnet. Dabei dreht das obere Wellenende 142a der Ankergabel 142 in einem Lager 142i der Ankergabelbrücke 164, und das untere Wellenende 142b der Ankergabel 142 dreht sich in einem Lager 142j der Hauptplatine 102.

[0048] Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, stehen das Gangrad mit Ritzel 130 und die Ankergabel 142 in einer gleitschlüssigen Verbindung miteinander. In Fig. 4 ist ein Film aus Molybdändisulfid 133, welcher nachstehend beschrieben wird, nicht dargestellt.

[0049] Das Gangrad 132 der Anordnung aus Gangrad mit Ritzel 130 besteht aus Metall (beispielsweise aus Stahl, einer Kupferlegierung, einer Aluminiumlegierung oder einem anderen Metall) und weist eine Anzahl Zähne 132a auf, die hakenartig geformt sind. Die Welle 131 ist durch Einpressen in eine nicht gezeigte Befestigungsbohrung im Mittelpunkt des Gangrads 132 mit diesem verbunden, und diese Welle ist mit der Zentralwelle des Gangrads mit Ritzel 130 identisch.

[0050] Der Körper 142d der Ankergabel 142 besteht aus drei Gabelbalken 143 in Form eines T bei einer Betrachtung von oben. An den Vorderenden von zwei Balken 143 der drei Ankerbalken 143 sind zwei Ankersteine (Paletten) 144a und 144b angebracht, und ein Sicherheitsstift 145 befindet sich am Vorderende des verbleibenden dritten Balkens 143 der Ankergabel.

[0051] Die Ankersteine 144a und 144b werden durch quadratische Prismen einer Keramik, beispielsweise eines synthetischen Rubins (ein Aluminiumoxyd als Feinkeramik), gebildet. Sie sind mittels eines Bindemittels an die Ankerbalken 143 angeklebt.

[0052] Das Gangrad mit Ritzel 130 und die Ankergabel 142 sind derart gegenseitig angeordnet, dass die Zähne 132a des Gangrads 132 und die Ankersteine 144a und 144b miteinander in Eingriff kommen. Wenn sich die Ankergabel 142 um die Gabelwelle 142f dreht, gleitet eine Seitenfläche des Ankersteins 144a oder des Ankersteins 144b entlang der Seitenfläche des Vorderendes eines Zahns 132a des Gangrads mit Ritzel 130. Zu diesem Zeitpunkt kommt der Gabelbalken 143, der den Sicherheitsstift 145 trägt, in Berührung mit (nicht gezeigten) Anschlagstiften an der Hemmung, und dadurch wird die Rotation der Ankergabel 142 in der gleichen Richtung geregelt. Daraus ergibt sich ein zeitweiliges Anhalten der Rotation des Gangrads mit Ritzel 130, und das Gleiten des Gangrads 132 an den Ankersteinen 144a und 144b wird periodisch wiederholt.

[0053] Das Gangrad 132, die Ankersteine 144a und 144b sowie verschiedene andere Arten von Bauteilen, die miteinander in Gleitkontakt sind (gleitschlüssige Anordnung), sind derart ausgestaltet, dass sie unter einer bestimmten Belastung korrekt funktionieren. Es handelt sich um Gleitbelastungen von 0,00001 N bis 10 N, insbesondere um Belastungen, welche diejenigen einer niedrig belasteten Umgebung von Uhrenbestandteilen übersteigen, aber weniger als 1 N betragen.

[0054] Bei dieser Ausführungsform bilden die Vorrichtung 108 zur Regelung der Ganggeschwindigkeit (die Hemmung), das Gangrad 132 (Gangrad mit Ritzel 130) einerseits und die Ankersteine 144a und 144b der Ankergabel 142 andererseits das erste bzw. das zweite Teil eines erfindungsgemässen Uhrenbestandteils, und die Seitenflächen an den Vorderenden der Zähne 132a und die Seitenflächen der Ankersteine 144a und 144b stellen Gleitflächen 132b und 144c dar. Die Oberflächenrauigkeit der Gleitflächen 132b und 144c beträgt 0,5 µm oder darunter nach der Spezifikation der japanischen Industrienorm JIS-B0601:2001, wobei es sich um ein arithmetisches Mittel der Rauigkeit Ra handelt.

[0055] Wie es in Fig. 5 gezeigt ist, sind bei dieser Ausführungsform die Gleitflächen 132b des Gangrads mit Ritzel 130 mit einem Film 133 aus Molybdändisulfid überzogen. Bei dem in der schematischen Zeichnung gezeigten Beispiel erstreckt sich der Molybdändisulfid-Film 133 über die gesamte Oberfläche des Gangrads 132, und die Filmdicke beträgt 0,5 µm oder mehr, aber nicht mehr als 2,0 µm. Dieser Film 133 aus Molybdändisulfid kann auf verschiedene Weise erzeugt werden, beispielsweise durch Kathodenzerstäubung («ion sputtering»), chemische Dampfabscheidung («CVD»), Abscheidung aus dem Vakuum oder ähnliche Verfahren.

[0056] Wie oben schon erwähnt wurde, sind bei dieser Ausführungsform die Gleitflächen 132b des Gangrads mit Ritzel 130, welches ein Teil der Vorrichtung 108 zur Regelung der Ganggeschwindigkeit ist, mit einem Film 133 aus Molybdändisulfid überzogen. Daher sind die Gleitflächen 132b und 144c des Gangrads 132 bzw. der Ankersteine 144a und 144b nicht in direkter Berührung miteinander, sondern über einen dazwischen liegenden Film 133 aus Molybdändisulfid. Dabei verhält sich der Molybdändisulfid-Film 133 im Gegensatz zu einem Film aus DLC so, dass sowohl in einer Umgebung mit geringer Gleitbelastung (die Gleitlast liegt unter 1 N) als auch unter einem hohen Gleitdruck, wo die Gleitlast weit über 1 N liegt, beide Reibungskoeffizienten niedrige Werte haben, d.h. sowohl der statische als auch der dynamische Reibungskoeffizient. Das Gleitverhalten ist daher beim Beginn des Gleitens, wo das Gangrad 132 und die Ankersteine 144a und 144b gegeneinander zu gleiten beginnen, und auch während des ganzen Gleitvorgangs sanft und weich, und die Reibungsverluste bleiben niedrig.

[0057] Selbst wenn der Film 133 aus Molybdändisulfid lediglich auf den Gleitflächen 132b aufgebracht würde (anstelle auf allen Gleitflächen 132b und 144c des Gangrads 132 und der Ankersteine 144a und 144b bei dieser Ausführungsform), profitiert die Anordnung noch vom niedrigen statischen und dynamischen Reibungskoeffizienten des Molybdändisulfid-Films 133 (wie oben beschrieben wurde), und von der Eigenschaft des Molybdändisulfid-Films 133, nicht leicht abgetragen zu werden. Zudem zeichnet sich der Film 133 aus Molybdändisulfid durch eine hohe Abriebfestigkeit aus, lässt sich dieser Molybdändisulfid-Film 133 auch durch Abnutzung nicht leicht entfernen.

[0058] Da weder die Gleitflächen 144c noch der Film 133 aus Molybdändisulfid schnell abgenutzt werden, wie dies bereits im Vorstehenden dargelegt wurde, können die Abriebfestigkeit und die Dauerhaftigkeit der Vorrichtung 108 zur Regelung der Ganggeschwindigkeit wesentlich verbessert werden.

[0059] Das Gangrad 132 und die Ankersteine 144a und 144b bestehen aus Metall oder aus Keramik. Der Film 133 aus Molybdändisulfid besitzt eine ausgezeichnete Haftfestigkeit sowohl an Metallen als auch an Keramikmaterialien. Wenn daher das Gangrad 132 und die Ankersteine 144a und 144b wiederholt aneinander gleiten, zeigt der Molybdändisulfid-Film 133 keinerlei Tendenz, von der Unterlage 132b abgelöst zu werden. Es ergibt sich, dass die beabsichtigten Wirkungen eingetreten sind und keine Gefahr besteht, den reibungsmindernden Film zu verlieren.

[0060] Da die Oberflächenrauhigkeit der Gleitflächen 132b (gemäss der Spezifikation der japanischen Norm JIS-B0601:2001), angegeben als arithmetisches Mittel der Rauigkeit Ra, höchstens 0,5 µm beträgt, kann die Haftfestigkeit des Molybdändisulfid-Films 133 weiter gesteigert werden, wodurch ein Ablösen des Films von seiner Unterlage zuverlässig verhindert wird. Sollte die Oberflächenrauhigkeit (als arithmetisches Mittel der Rauigkeit Ra) den Wert von 0,5 µm übersteigen, so können Erhebungen aus der Oberfläche auftreten. Aus diesem Grund kann sich eine Belastung auf diese Erhebungen konzentrieren, wenn das Gangrad 132 und die Ankersteine 144a und 144b aneinander gleiten, und es ist nicht immer auszuschliessen, dass sich Teile des Molybdändisulfid-Films 133 in der Nähe dieser Erhebungen von den Gleitflächen 132b ablösen könnten.

[0061] Bei dieser Ausführungsform können die Gleitwiderstände weiter herabgesetzt werden. Wenn die Oberflächenrauhigkeit der Gleitflächen 144c der Ankersteine 144a und 144b, welche keinen Film 133 aus Molybdändisulfid tragen, aufwerte von 0,5 j.im und darunter vermindert wird (angegeben als arithmetisches Mittel der Rauigkeit Ra), nimmt die gleitende Reibung zwischen den Gleitflächen 132b und 144c weiter ab.

[0062] Die oben beschriebenen vorteilhaften Wirkungen treten ein, wenn die Dicke des Films 133 aus Molybdändisulfid aufwerte zwischen 0,5 µm und 2,0 µm eingestellt wird.

[0063] Falls die Dicke des Molybdändisulfid-Films 133 mehr als 2,0 µm beträgt, kann es vorkommen, dass die Kraft, welche ein Zusammenziehen bzw. den Zusammenhalt des Molybdändisulfid-Films 133 bewirkt, zu hoch wird, und es besteht das Risiko, dass eine teilweise Rissbildung in der Schicht 133 auftritt, was die Haftfestigkeit an den Gleitflächen 132b vermindert. Wenn die Dicke des Molybdändisulfid-Films 133 unter 0,5 µm liegt, besteht die Möglichkeit, dass die angestrebten Wirkungen dieser Gleitschicht nicht voll. eintreten, weil die Dicke dieser Schicht nicht ganz ausreichend ist.

[0064] Weil die erfindungsgemässe mechanische Uhr 1, die in der obigen Beschreibung abgehandelt wurde, das mit Molybdändisulfid behandelte Gangrad mit Ritzel 130 aufweist, d.h. ein Gangrad mit Ritzel 130, das eine erhöhte Abriebfestigkeit, eine verlängerte Lebensdauer und geringere Reibungsverluste aufweist, kann dadurch eine hochqualitative Uhr mit hoher Betriebssicherheit und verbesserter Ganggenauigkeit zur Verfügung gestellt werden.

[0065] Die vorliegende Erfindung ist auf die oben beschriebe Ausführungsform nicht eingeschränkt. Vielmehr können die mannigfaltigsten Veränderungen vorgenommen werden, ohne dass der Geltungsbereich der Erfindung verlassen wird.

[0066] Beispielsweise kann bei dieser Ausführungsform der Film 133 aus Molybdändisulfid auf die gesamte Oberfläche des Gangrads 132 aufgebracht werden, wobei es aber, wie beschrieben, ausreicht, die Gleitflächen 132b entsprechend auszurüsten.

[0067] Auch besteht bei dieser Ausführungsform das Gangrad 132 der Anordnung 130 aus Gangrad und Ritzel aus einem Metall, und die beiden Ankersteine 144a und 144b an der Ankergabel 142 sind aus einer Keramik (Rubin) gefertigt. Es ist im Sinne einer Abänderung ohne weiteres möglich, das Gangrad 132 und die Ankersteine 144a und 144b entweder aus einem Metall oder aus einer Keramik herzustellen oder das Gangrad 132 aus einer Keramik und die beiden Ankersteine 144a und 144b aus Metall zu fabrizieren.

[0068] Bei der vorgestellten Ausführungsform ist der Molybdändisulfid-Film 133 lediglich auf den Gleitflächen 132b des Gangrads mit Ritzel 130 vorhanden, oder auf den Gleitflächen 132b sowie 144c des Gangrads mit Ritzel 130 bzw. der Ankergabel 142. Dies stellt keine Einschränkung dar. Der Film 133 aus Molybdändisulfid kann auch nur auf die Gleitflächen 144c der Ankergabel 142 aufgebracht werden, oder der Film 133 aus Molybdändisulfid befindet sich auf allen Gleitflächen 132b und 144c.

[0069] Bei dieser Ausführungsform ist als Beispiel eines erfindungsgemässen Bauteils eine Beschreibung der Vorrichtung 108 zur Hemmung und Gangregulierung gewählt worden, wobei das Gangrad 132 als erstes Teil und die Ankersteine 144a und 144b als zweites Teil angesehen werden. Dies soll keine Einschränkung darstellen. Es genügt, eine Konstruktion in Betracht zu ziehen, bei der ein erstes Teil und ein zweites Teil gegeneinander gleiten, damit das erfindungsgemässe Uhrenbauteil komplett ist. Insbesondere kommen solche Teile in Betracht, bei denen eine Abriebfestigkeit erforderlich ist.

[0070] Wie beispielsweise aus Fig. 6hervorgeht, ist es bei einer mechanischen Uhr 1 möglich, die Erfindung auf Lageranordnungen 20 der Uhr als Uhrenbestandteil anzuwenden. Solche Anordnungen befinden sich zum Beispiel in der Hauptplatine 102, der Federhausbrücke 160, der Getriebebrücke 162 und der Ankergabelbrücke 164 einerseits und den Wellenenden andererseits. Die in Fig. 6 gezeigte Lageranordnung 20 besteht aus einem oberen Wellenende 130a der Welle 131 des Gangrads mit Ritzel 130 und einem eigentlichen Lager 130i, welches in die Getriebebrücke 162 eingearbeitet ist und das obere Wellenende 130a aufnimmt.

[0071] Die Welle 131 des Gangrads mit Ritzel 130 und die Getriebebrücke 162 sind aus Metall gefertigt, und auf einer Lagerfläche (Gleitfläche) 130k des Lagers 130i befindet sich ein Film 133 aus Molybdändisulfid. Bei der Lageranordnung 20 kann der Molybdändisulfid-Film 133 auch auf einer Oberfläche (Gleitfläche) 130d des oberen Wellenendes 130a vorhanden sein. In diesem Fall kann auf die Anwesenheit des Molybdändisulfid-Films 133 auf der Gleitfläche 130k des Lagers 130i verzichtet werden.

[0072] Auch bei dieser Ausführungsform der Lageranordnung 20 ist es möglich, die gleiche Wirkung wie bei der Vorrichtung 108 zur Hemmung und Gangregulierung zu erzielen.

[0073] Es ist bevorzugt, ein Schmieröl zwischen das obere Wellenende 130a und das Lager 130i der Lageranordnung 20 einzubringen. Bevorzugt ist das Schmieröl ein für die Präzisionsmechanik bestimmtes Öl, und ganz bevorzugt wird ein so genanntes Uhrenöl verwendet. Bei der Auswahl des passenden Öls sollte darauf geachtet werden, dass es sich um ein Öl handelt, das für den auftretenden seitlichen Druck im Lager 130i geeignet ist und das die richtige Viskosität und andere wichtige Parameter aufweist. Dadurch werden die Abriebfestigkeit und die Lebensdauer der Lageranordnung 20 noch weiter verbessert.

[0074] Weiterhin wird bevorzugt, ein konisch, zylindrisch oder kegelstumpfförmig ausgestaltetes Ölloch im Lager 130i der Lageranordnung 20 vorzusehen, um den im Lager verfügbaren Ölvorrat zu vergrössern. Mit dieser Massnahme ist es möglich, zu verhindern, dass durch Diffusion infolge der Oberflächenspannung des Schmieröls zuviel Öl verloren geht.

[0075] Die in Fig. 6 gezeigte Lageranordnung 20 bezieht sich auf die Lagerung des oberen Wellenendes 130a der Welle 131 des Gangrads mit Ritzel 130, wobei das Lager 130i das obere Wellenende 130a aufnimmt. Es ist aber auch möglich, den gleichen Wirkungseffekt zu erzielen, wenn die Erfindung auf eine Lageranordnung angewandt wird, welche eine andere Welle mit einem anderen Lager betrifft.

[0076] Es ist weiterhin auch möglich, die Erfindung auf ein Bauteil einer Uhr anzuwenden, welches aus mehreren Zahnrädern besteht, deren Verzahnungen aneinander gleiten, wenn sie miteinander in Eingriff kommen und dann ein Drehmoment übertragen.

[0077] Insbesondere kann die Erfindung auf jedes Rad in der mechanischen Uhr 1 angewandt werden, und die Erfindung kann auch jedes Getrieberad (beispielsweise ein Untersetzungsrad und ein beliebiges Zwischenrad von Übersetzungen und Untersetzungen) einer Uhr mit Selbstaufzug ausstatten, wie es in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist.

[0078] Wie aus der Fig. 7 hervorgeht, rotiert in einem Uhrwerk 200 einer Uhr mit automatischen Aufzug ein Sperrrad 201 auf Grund der Drehung eines nicht gezeigten Aufzugsritzels, wodurch eine (nicht gezeigte) Uhrfeder aufgezogen wird, die sich in einem Federhaus 202 befindet. In Fig. 8 ist dargestellt, dass ein zweites Untersetzungsritzel 205a eines zweiten Untersetzungsrads mit Ritzel 205, dessen oberes und unteres Wellenende in einer Federhausbrücke 203 bzw. einer Untersetzungsbrücke 204 gelagert sind, mit dem Sperrrad 201 kämmt. Aus diesem Grund wird das zweite Untersetzungsrad 205 in Drehung versetzt, wenn sich das Sperrrad 201 dreht. Das Vorderende eines Greiferhebels 206 ist in Eingriff mit dem zweiten Untersetzungsrad mit Ritzel 205. Die andere Seite des Greiferhebels 206 ist an einem ersten Untersetzungsrad 209 befestigt, dessen oberes und unteres Wellenende in einer Zentralradbrücke 207 bzw. einer Untersetzungsbrücke 208 gelagert sind.

[0079] Ein erstes Untersetzungs-Zwischenrad 211, deren oberes und unteres Wellenende in einer dritten Getriebebrücke 210 bzw. einer Untersetzungsbrücke 208 gelagert sind, kämmt mit dem ersten Untersetzungsrad 209. Auf Grund dieser Verhältnisse dreht sich das erste Untersetzungs-Zwischenrad 211, wenn das erste Untersetzungsrad 209 rotiert. Ausserdem ist ein Rad 212a an der äusseren Umfangsfläche eines Kugellagers 21 in Eingriff mit dem ersten Untersetzungs-Zwischenrad 211. Daher kann sich das Kugellager 212 drehen, wenn das erste Untersetzungs-Zwischenrad 211 rotiert.

[0080] Das erste Untersetzungsrad 209, das erste Untersetzungs-Zwischenrad 211 und das zweite Untersetzungsrad mit Ritzel 205 sind Räder, bei denen ein Widerstand gegen Abrieb erforderlich ist, und es ist bevorzugt möglich, diese Räder mit ihren Lagern als erfindungsgemässen Uhrenbestandteil auszubilden.

[0081] Eine Konfiguration, welche beispielsweise eine Kalenderanzeige zur Information über das Datum und einen Hebel als Datumsjumper oder Sperrklinke aufweist, dessen Vorderende mit einem internen Rad der Datumsanzeige in Eingriff ist, kann ebenfalls als erfindungsgemässer Uhrenbestandteil ausgeführt werden, und auch andere Bauteile der Uhr können erfindungsgemäss ausgestaltet werden.

[0082] Ausserdem können, wenn es gewünscht wird, gewisse Teile der hierin beschriebenen Ausführungsformen durch andere, bereits bekannte Teile ersetzt werden, und es können oben angegebene Beispiele ganz oder teilweise miteinander kombiniert werden, ohne den Geltungsbereich der Erfindung zu verlassen.

Claims (4)

1. Uhrenbestandteil, enthaltend ein erstes und ein zweites Teil, welche in gleitschlüssiger Verbindung zueinander stehen, wobei das erste Teil und das zweite Teil jeweils aus Metall oder aus Keramik bestehen, und eine Gleitfläche mindestens eines der beiden genannten Teile mit einem Film aus Molybdändisulfid versehen ist.

2. Uhrenbestandteil nach Anspruch 1, bei dem die Oberflächen-Rauigkeit mindestens derjenigen Gleitfläche des ersten und des zweiten Teils, welche mit dem Film aus Molybdändisulfid überzogen ist, 0,5 µm oder weniger beträgt, ausgedrückt als das arithmetische Mittel der Rauigkeit Ra.

3. Uhrenbestandteil nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Dicke des Films aus Molybdändisulfid 0,5 µm bis 2,0 µm beträgt.

4. Uhr, enthaltend den Uhrenbestandteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3.