DE2231692A1 - Reibungskupplung fuer uhren - Google Patents

Description

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A. SCHILD S.A., 2540 Grenchen (Kanton Solothrun, Schweiz) Mühlestrasse 14

"Reibungskupplung für Uhrwerk"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungskupplung zwischen zwei sich drehenden koaxialen Elementen eines Uhrwerks.

Bei üblichen Uhrwerken findet man eine Reibungskupplung dieser Art zwischen dem Laufrad, das den Minutenzeiger trägt und der Welle des grossen Mittelrades, das im Zentrum der Platine zwischen letztgenanntem und der Räderbrücke läuft. Das Laufrad weist einen verlängerten Dorn auf, dessen Bohrung auf dem extremen Teil der Welle des grossen Mittelrades justiert ist, wobei der genannte extreme Teil sich über die äussere Fläche der Platine hinauserstreckt. Dieser Teil der Welle weist eine Aufkehlung auf und die Verbindung mit dem Laufrad wird dadurch erhalten, dass man den Dorn des Laufrades auf die Welle an zwei diametral entgegengesetzten Punkten aufkeilt.

Diese Art von Reibungskupplung ist schwierig zu realisieren und es ist extrem schwierig, eine Grenzwertbestimmung des Drehmoments zu erzielen, und sei es auch nur annähernd konstant, wenn man verschiedene Kupplungen der gleichen Serie nimmt. Dieses System gestattet es nicht, eine Austauschbarkeit der Lauf räder und der grossen Mittelräder zu garantieren. Jedes Laufrad muss speziell an den Teil angepasst werden, auf den es montiert wird. Es ist klar, dass dieser Umstand beträchtlich die Reparaturen und den Teileaustausch verkomplizieren.

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Ein weiterer Nachteil dieser klassischen Kupplungen liegt darin, dass sie einen beträchtlichen Höhenbedarf haben. Bei gewissen Uhrwerken ist das grosse Mittelrad exzentrisch montiert und das Laufrad nimmt ein Rad oder ein Zentralritzel mit, das auf einem festen Zapfen am Mittelpunkt der Platine läuft. Die Reibungskupplung zwischen dem Laufrad und der Welle des grossen Mittelrades muss dann auf der Innenseite der Platine angebracht sein. Der axiale Platzbedarf muss sehr stark reduziert sein und ausserdem muss eine verbesserte Zuverlässigkeit gegeben sein, denn jede Reparatur würde eine vollständige Demontage erfordern.

Man kennt bereits Reibungskupplungsvorrichtungen mit geringem Platzbedarf in Axialrichtung mit einem dreiecksförmig gebogenem Draht elastischer Form., der sich einerseits gegen die Welle und andererseits gegen die mit dieser Welle verbundene Ritzelnabe stützt. Diese Ausführungen sind jedoch für mittlere Uhrwerksgrössen, wie z.B. Wecker gedacht. Die Zuverlässigkeit ist nicht ausreichend für eine Verwendung bei Armbanduhren und insbesondere nicht bei Armbanduhren mit exzentrischem grossen Mittelrad.

In anderen Fällen, bei denen die Nabe des Rades, das mit einem anderen beweglichen Teil zu verbinden ist, und zwar mit Reibungskupplung, aus Plastikmaterial war, verwendet man einen schleifenförmig aufgerollten Plastikfaden und man umschliesst die Nabe in der Form, dass sie auf die Welle geklemmt wird. Diese Kupplungsart eignet sich nicht für Räder, deren Nabe aus Metall ist und die für Uhrwerke bestimmt sind.

Um ein Hin- und Herbewegen des Zeigers bei den Werken zu verhindern, bei denen das Minutenrad mittelbar angetrieben wird, wurde vorgeschlagen, eine U-förmig ausgeschnittene Plastikplatte in der Weise anzubringen, dass die genannte Platte sich in eine Spalte einpasst, die in den Dorn des Zentral-

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ritzeis eingebracht wird und auf den festen Zapfen drückt, auf den der genannte Zentralritzel läuft, während der andere Schenkel der genannten elastischen Platte seitlich auf den Dorn des Zentralritzels drückt. Diese bekannte Einrichtung bildet keine Reibungskupplung, sondern eine einfache Bremse.

Erfindungszweck ist die Schaffung einer Reibungskupplung, die geeignet ist, das Laufrad von der Welle des gross en Mittelrades in einem Uhrwerk mit exzentrischem grossen Mittelrad antreiben zu lassen. Die erfindungsgemässe Kupplung hat also eine hohe Zuverlässigkeit ohne Nachjustierungen und einen geringen Platzbedarf in axialer Richtung, wobei sie "gleichzeitig einfach, leicht herzustellen und zu montieren ist.

Dafür ist die erfindungsgemässe Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass sie ein profiliertes elastisches Element aufweist, das an einem der genannten Organe eingehakt ist und gegen eine zylindrische Oberfläche des anderen drückt.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels. Hierin ist:

Fig. 1 eine axiale Schnitt ansicht, und

Fig. 2 eine Schnittansicht nach der Linie II-II der Fig. 1.

Die Zeichnung zeigt eine grosse Mittelachse in exzentrischer Form 1, deren Welle 2 aus einem Stück mit dem Ritzel 3 hergestellt wurde und aufgekeilt auf eine Auflage 4 das grosse Mittelrad 5 aufweist. Die Welle 2 weist an ihren beiden Enden Drehpunkte 6 auf, die in durchbohrten Steinen 7 eingeschoben sind, die einerseits in die Öffnung der Platine 8 und andererseits

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in die entsprechende Öffnung mit gleicher Achse der Räderbrücke 9 eingeschoben sind.

Die Welle der grossen Mittelachse 1 zeigt zwischen der Platine 8 und dem Ritzel 3 eine Buchse 10, die beispielsweise über ein Vorgelege mit einem Zentralritzel verbunden wird, welches den Minutenzeiger trägt. Die Buchse 10 weist eine Nabe auf, die sich in axialer Richtung beiderseits der Verzahnung 11 fortsetzt. Auf der einen Seite bildet diese Nabe eine Ringverstärkung 12, die von der Welle 2 durch eine ringförmige Versenkung 13 getrennt ist. Auf der anderen Seite besteht die Nabe 10 aus zwei Zapfen 14 und 15 in Form von diametral gegenüberliegenden Kronensegmenten, die an ihren Enden durch zwei flache parallele Flächen 16 und 17 abgegrenzt sind. Die genannten beiden Zapfen erhält man durch Drehen am Ende der Buchse 10 einer ringförmigen Nabe gleichen Innendurchmessers wie die Bohrung der Buchse, jedoch mit verringerter Breite, wobei man dann teilweise diesen Ringteil in der Weise fräst, dass man nur die beiden Zapfen stehen lässt.

Die Bohrung der Buchse 10 ist dem Durchmesser der Welle 2 in der Weise angepasst, dass eine freie, jedoch spielfreie Rotation dieser beiden Werkstücke möglich ist. Gegenüber den Zapfen 14 und 15 weist die Welle 2 eine Ringkehle 18 auf, die so direkt in der Nähe des oberen Zapfens 6 liegt.

Die Reibungskupplung wird vervollständigt durch ein elastisches Profil 19, das aus einer flachen Scheibe besteht, die beispielsweise in einer Stahlplatte ausgeschnitten wurde, deren äussere Form kreisförmig ist und die eine profilierte Zentralöffnung und eine radiale Spalte aufweist.

Wie man in Fig. 2 sieht, haben die Zentralöffnung und die Spalte des Elements 19 im wesentlichen eine Kreuzform, so dass die Innenkanten der genannten Öffnungen und der Spalte zwei dreiecksförmige Überstände 20 und 21

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abgrenzen, die in dem der Spalte gegenüberliegenden Teil des Randes der " Öffnung liegen und zwei Überstände grösserer Abmessungen 22 und 23, die beiderseits der Spalte liegen und deren Gipfelpunkt in Form einer konkaven Rundung 24 bzw. 25 ausgeschnitten wird. Die Abmessungen dieses elastischen Elements sind so, dass, wenn die Buchse auf die Welle 2 aufgeschoben wird, die Scheibe 19 auf die so gebildete Montage aufgeschoben werden kann und dass durch eine leichte Verformung die konkaven Spitzen 24 und 25 der Überstände 22 und 23 in die Auskehlung 18 eingreifen können, während die Flanken, die aneinander angepasst sind, der Überstände 20 und 21 in die Flächen 16 der Zapfen 14 und 15 einhaken. Die axiale Verbindung zwischen den beiden Organen 1 und 10 wird dann einerseits geschaffen durch Abstützen der Verstärkung 12 gegen das Ritzel 3 und andererseits durch das Einschieben der Überstände 24 und 25 in die Auskehlung 18. Auf der anderen Seite stützen sich die Überstände 24 und 25 radial gegen den Boden der Auskehlung 18 und verbinden so die beiden zueinander in Rotation befindlichen Achsen, so lange, wie das Drehmoment zwischen beiden nicht einen bestimmten Grenzwert erreicht. Die Erfahrung hat gezeigt, dass dieses Grenzdrehmoment, das sich aus der Reibung der konkaven Teile 24 und 25 gegen den Boden der Auskehlung 18 ergibt, einen konstanten Wert mit akzeptablen Toleranzen bildete, auch wenn bei der Fabrikation der verschiedenen Teile der Kupplung relativ grosse Toleranzen akzeptiert wurden.

Natürlich könnte die beschriebene Vorrichtung auch bei einer anderen Ausführungsform zwischen einem üblichen Buchsenteil mit einem Dorn, welcher die Zentralöffnung des Zifferblattes durchquert und der Welle eines grossen Mittelachsenteils hergestellt werden, der am Mittelpunkt des Uhrwerks liegt.

Bei anderen Ausführungsformen könnten Form und Anordnung der Zapfen 14 und 15, ebenso wie die Form des elastischen Elements, das die beiden

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Kupplungsorgane miteinander verbindet, anders sein als in der Zeichnung dargestellt.

Die beschriebene Vorrichtung weist zahlreiche Vorteile auf:

1. Der axiale Platzbedarf ist sehr gering.

2. Das Ausschneiden der Platte 19 ebenso wie das Drehen und das Fräsen der Zapfen 14 und 15 und das Drehen der Welle 1 sind Arbeitsvorgänge, die in grosser Serie durchgeführt werden können, und zwar mit üblichen Maschinen und mit einer solchen Präzision, dass man ohne Nacharbeit eine Kupplung erhält, die ein gut definiertes Drehmoment aufweist, das konstant relativ stark ist.

3. Die Montage der Vorrichtung ist ebenfalls sehr einfach. Die Symmetrie der Formen der Zapfen 14 und 15 ebenso wie der Platte 19 gestattet es, die letztere Platte anzubringen, ohne dass es notwendig ist, auf die Position zu achten, in der sie angebracht wird, was beträchtlich die Arbeitsvorgänge beschleunigt und vereinfacht, wobei gleichzeitig die Gefahr zahlreicher Montagefehler vermieden wird.

4. Dank des Abstützens der beiden Überstände 20 und 21 auf die Zapfen 14 und 15 wird die Buchse mit der Welle ohne Spiel verbunden. Daraus ergibt sich, dass beispielsweise nach dem Stellen der Uhrzeiger der Minutenzeiger sofort angetrieben wird, was nicht der Fall wäre, wenn die Kupplung ein gewisses Spiel aufweisen würde.

5. Schliesslich hat die Erfahrung gezeigt, dass die beschriebene Vorrichtung unempfindlich gegenüber Abnutzung ist. Die Platte 19 bildet bei sehr kompakter Bauweise ein elastisches Element, das eine grosse Verformungsfähigkeit aufweist und ein relativ grosses Antriebsmoment sicherstellt, ohne permanente Verformungen zu erfahren.

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Claims (7)

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   Patentansprüche:

   Yl./ Reibungskupplung zwischen zwei koaxialen rotierenden Elementen eines Uhrwerks, dadurch gekennzeichnet, dass eine Welle vorhanden ist, ein Ritzel, das frei auf die genannte Welle aufgeschoben wird und zwei Mitnehm er elemente aufweist, die beiderseits der Welle liegen und ein elastisch verformbares Verbindungsorgan, das sich auf die Welle und auf die Mitnehmereinrichtungen in der Weise stützt, dass in der Rotation Kraftschluss zum Ritzel entsteht und ein Druck auf die Welle ausgeübt wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle eine Auskehlung auf der Höhe der Mitnehm er elemente aufweist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerelemente aus zwei diametral entgegengesetzt angebrachten Zapfen bestehen, die in axialer Richtung aus dem Ritzel hervorstehen, wobei die genannten Zapfen seitlich begrenzt werden durch zwei zylindrische, konzentrische Oberflächen und durch zwei parallele ebene Flächen.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsorgan aus einer gespaltenen, ringförmigen Platte besteht, deren Innendurchmesser vier Überstände abgrenzt, wobei zwei von diesen Überständen beiderseits der Spalte liegen, wobei sie sich gegen die Welle abstützen, während die beiden anderen an den genannten Mitnehnaerelementen eingehakt sind.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 4 , dadurch gekennzeichnet,

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   dass die beiden Überstände, die gegen die Welle gedrückt werden, in die genannte Auskehlung eingeschoben werden und das Verbindungsorgan bezüglich der Welle in axialer Richtung kraftschlüssig verbindet.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Ritzel zwischen dem Verbindungsorgan und einer Schulter auf der Welle festgehalten wird.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle an ihren beiden Enden zwischen der Platine und einer Brücke des Werkes dreht, mit dem Ritzel kraftschlüssig verbunden ist, ebenso wie mit einem Rad und eine exzentrische grosse Mittelachse bildet, wobei das genannte Ritzel mit Mitnehmereinrichtungen versehen ist, die die Buchse des Uhrwerks bilden.