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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Chronometerhemmung für ein Zeitmessgerät, das ein
mit Zähnen
versehenes Hemmungsrad, eine Unruh, an deren Welle wenigstens eine
Rolle befestigt ist, die eine Hebungspalette aufweist und an deren
kreisförmigem
Umfang ein Einschnitt ausgebildet ist, und einen Blockierhebel in
Form einer an einer Welle gelenkig angebrachten Wippe umfasst, wobei
dieser Blockierhebel Mittel zum Blockieren des Hemmungsrades, einen
Steuerfinger und einen Taster trägt,
der in einem Schnabel endet, der derart angeordnet ist, dass er
mit dem Einschnitt der wenigstens einen Rolle zusammenwirkt.
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Eine
der obenstehenden Beschreibung entsprechende Chronometerhemmung
ist bereits in der
schweizerischen
Patentanmeldung CH 641/75 vorgeschlagen worden. Die eine
Chronometerhemmung umfassenden Zeitmessgeräte sind wegen ihrer grossen
Präzision
sehr geschätzt.
Die Chronometerhemmungen weisen jedoch einen wichtigen Fehler auf, der
darin besteht, dass sie sehr empfindlich auf Schläge sind.
Deshalb gelten sie als ungeeignet für Armbanduhren. Wenn der Uhr
nämlich
in dem Augenblick, wo die Rolle über
ihre Hebungspalette einen Antrieb vom Hemmungsrad empfängt, ein Schlag
versetzt wird, kann dieser Schlag eine umgekehrte Drehbewegung der
Rolle hervorrufen und das Hemmungsrad von der Hebungspalette entkuppeln, was
dieses Rad freisetzt, das dann durchdrehen und das Antriebsräderwerk
sowie die Hemmung beschädigen
kann.
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Das
Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist, die Nachteile des obenerwähnten Standes
der Technik zu beheben, indem sie eine Chronometerhemmung liefert,
die eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Schläge aufweist,
die ihr insbesondere ermöglicht,
leicht in einer Armbanduhr eingebaut zu werden.
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Zu
diesem Zweck hat die vorliegende Erfindung eine Chronometerhemmung
für ein
Zeitmessgerät
zum Gegenstand, die ein mit Zähnen
versehenes Hemmungsrad, eine Unruh, an deren Welle wenigstens eine
Rolle befestigt ist, die eine Hebungspalette aufweist und an deren
kreisförmigem
Umfang ein Einschnitt ausgebildet ist, und einen Blockierhebel in
Form einer an einer Welle gelenkig angebrachten Wippe umfasst, wobei
dieser Blockierhebel Mittel zum Blockieren des Hemmungsrades, einen
Steuerfinger und einen Taster trägt,
der in einem Schnabel endet, der derart angeordnet ist, dass er
mit dem Einschnitt der Rolle zusammenwirkt, wobei die Rolle ausserdem
einen Sicherungsfinger aufweist, der derart angeordnet ist, dass
er mit den Zähnen
des Hemmungsrades zusammenwirkt und dieses Letztere blockiert, wenn
die Hebungspalette zufällig
von der Zahnung des Hemmungsrades entkuppelt wird.
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Dank
diesen Merkmalen versperrt dann, wenn die Hebungspalette in Folge
eines im Augenblick des Antriebs auftretenden Schlages vom Hemmungsrad
entkuppelt wird, der Sicherungsfinger den Weg des Hemmungsrades,
um dessen Lauf zu blockieren. So wird jedes zufällige Freisetzen des Rades und
gleichzeitig jedes Risiko einer Beschädigung des Antriebs- und Hemmungsmechanismus
der Uhr verhindert.
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Gemäss einer
vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung ist der Sicherungsfinger in einem Winkelabstand α von der
Hebungspalette angeordnet, der kleiner oder gleich 40° ist und
vorzugsweise zwischen 30° bis
40° liegt
oder noch besser in der Grössenordnung
von 35° ist.
Es ist nämlich
leicht verständlich,
dass dann, wenn der Winkelabstand zwischen der Hebungspalette und
dem Sicherungsfinger zu gering oder zu gross ist, der Zahn des Hemmungsrades
nicht aufgefangen wird.
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Die
Erfindung wird nun im Nachstehenden anhand einer als Beispiel gegebenen
Ausführungsform
ausführlich
beschrieben, wobei diese Ausführungsform
durch die beigefügten
Zeichnungen illustriert ist, in denen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Hemmung gemäss der Erfindung
ist;
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die 2 bis 13 Draufsichten
sind, die die Funktionsphasen der auf 1 illustrierten
Hemmung erklären,
wobei diese Phasen die erste Halbschwingung und die zweite Halbschwingung
einer Schwingung der Unruh bei normalem Funktionieren decken, und
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die 14 bis 17 Draufsichten
sind, die die Funktionsphasen der auf 1 illustrierten
Hemmung im Fall eines dem Zeitmessgerät versetzten Schlages erklären.
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Die
beigefügten
Figuren illustrieren die Chronometerhemmung, die Gegenstand von
der vorliegenden Erfindung ist. Diese Chronometerhemmung umfasst
ein mit Zähnen 3 versehenes
Hemmungsrad 2. Obwohl dies nicht dargestellt ist, wird
das Rad 2 vom Räderwerk
des Zeitmessgeräts
angetrieben, welches Räderwerk
seine Antriebskraft von einem Federhaus empfängt. Die Rollen 1 sind
an der Welle 16 einer Unruh, die auf den Figuren nicht
dargestellt ist, angebracht. Diese Rollen 1 umfassen eine
grosse Rolle 4, die mit einer Hebungspalette 5 ausgerüstet ist,
und eine kleine Rolle 23, die einen kreisförmigen Umfang 24 aufweist,
worin ein Einschnitt 22 ausgebildet ist, der eine ansteigende
Flanke 25 aufweist. Ein erster Betätigungsfinger 14 ist über der
grossen Rolle 4 angeordnet. Die Figuren zeigen, dass dieser
Finger 14 aus einer Scheibe 75 hervorragt, die
zwischen den Rollen 4 und 23 angeordnet ist. Die
Hemmung umfasst noch einen Blockierhebel 6 in Form einer
an einer Welle 8 gelenkig angebrachten Wippe. Der Blockierhebel 6 umfasst
einen ersten Teil und einen zweiten Teil, die durch die Welle 8 fest
miteinander verbunden sind. Die Figuren zeigen, dass der erste Teil
Blockiermittel 80 umfasst, die mit den Zähnen 3 des
Hemmungsrades 2 zusammenwirken, und dass der zweite Teil
einen zweiten Betätigungsfinger 11, der
derart angeordnet ist, dass er mit dem ersten Finger 14 zusammenwirkt,
und einen Taster 20, der in einem Schnabel 21 endet,
der derart angeordnet ist, dass er mit der ansteigenden Flanke 25 des
in der kleinen Rolle 23 ausgebildeten Einschnitts 22 zusammenwirkt,
umfasst.
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Gemäss dem Hauptmerkmal
der vorliegenden Erfindung umfasst eine der Rollen zusätzlich einen
Sicherungsfinger 95, der derart angeordnet ist, dass er
mit den Zähnen 3 des
Hemmungsrades 2 zusammenwirkt und dieses Letztere blockiert,
wenn die Hebungspalette 5 zufällig von der Zahnung des Hemmungsrades 2 entkuppelt
wird. Der den Mittelpunkt 16 der Rollen 1 mit
dem Sicherungsfinger 95 verbindende Radius und der diesen
gleichen Mittelpunkt mit dem Scheitel der Hebungspalette 5 verbindende Radius
bilden einen Winkel α,
der im Bereich von 30° bis
40° liegt,
damit sichergestellt wird, dass die Zähne des Rades im Fall einer
zufälligen
Richtungsänderung
der Rollen korrekt aufgefangen werden.
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Aus
der soeben gegebenen Beschreibung geht hervor, dass alle für die Ausführung einer
Chronometerhemmung nötigen
Bauteile vorhanden sind. In dieser Hemmung wird das Rad freigegeben,
wenn sich die Rollen in der einen Richtung drehen, während es
blockiert bleibt, wenn sich die Rollen in der anderen Richtung drehen.
Auf die Unruh wird somit nur ein Antrieb pro Schwingung, während der
sich das Hemmungsrad um einen Teilungswinkel dreht, übertragen,
wohingegen das gleiche Rad, wenn es in einer Ankerhemmung angeordnet
ist, bei jeder Halbschwingung um einen Halbschritt vorrückt. Dies
bildet einen der Vorteile der Chronometerhemmung, da der auf die
Trägheit
des Hemmungsrades zurückzuführende Energieverlust
nur einmal pro Schwingung anstatt einmal pro Halbschwingung vorkommt.
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Der
erste Betätigungsfinger 14 und
der zweite Betätigungsfinger 11 sind
an der grossen Rolle 4 bzw. an dem Blockierhebel 6 starr
befestigt und derart angeordnet, dass sie miteinander in der Weise
zusammenwirken, dass dann, wenn sich die Rollen 1 in einer
ersten Richtung drehen, der erste Finger 14 den zweiten
Finger 11 antreibt, um die Blockiermittel 80 von dem
Hemmungsrad 2 zu entkuppeln, wobei der Schnabel 21 des
Tasters 20 anschliessend von der ansteigenden Flanke 25 des
Einschnitts 22 angetrieben wird, um die Blockiermittel
wieder in dem Hemmungsrad in Eingriff zu bringen, und dass dann, wenn
sich die Rollen 1 in einer zweiten Richtung, die zu der
ersten entgegengesetzt ist, drehen, der erste Finger 14 den
zweiten Finger 11 antreibt, um die Blockiermittel 80 in
dem Hemmungsrad 2 in Eingriff zu halten.
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In
der auf den Figuren illustrierten Ausführungsform weisen die Blockiermittel 80 eine
erste Palette 50 und eine zweite Palette 51 auf,
die nebeneinander angeordnet sind. Diese Paletten umfassen eine
erste Ruhefläche 34 bzw.
eine zweite Ruhefläche 35.
Diese Ruheflächen
sind relativ zueinander geneigt, um eine Ruhelinie 36 zu
bilden. Wie dies beim Verfolgen der ausführlichen Analyse der Funktionsphasen
der Hemmung zu erkennen ist, fängt
die erste Fläche 34 einen
Zahn 62 des Rades 2 auf, wenn der Taster 20 von
der ansteigenden Flanke 25 des Einschnitts 22 angetrieben
wird, wobei sich die Rollen 1 in einer ersten Richtung
drehen. Danach kommt der Zahn 62 auf der Ruhelinie 35 zu
liegen. Der gleiche Zahn 62 besteigt dann die zweite Fläche 35,
wenn der erste Finger 14 den zweiten Finger 11 antreibt,
wobei sich die Rollen 1 in einer zweiten Richtung drehen.
Schliesslich kehrt der Zahn 62 auf die Ruhelinie 35 zurück, wenn
der zweite Finger den ersten verlässt.
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Eine
vollständige
Schwingung der Unruh ist auf den 2 bis 13 illustriert.
Nun werden deren verschiedene Funktionsphasen analysiert.
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Auf 2 drehen
sich die Rollen 4 und 23 in der Richtung des Pfeils
a. Der erste Finger 14, der über der grossen Rolle 4 angeordnet
ist, gelangt mit dem zweiten Finger 11 des Blockierhebels 6 in
Kontakt. Die Ruhepaletten 50 und 51 sind in vollständigem Eingriff
mit dem Zahn 60 des Rades 2, das blockiert ist.
Da es sich hier um den Beginn des Kontakts zwischen Rolle und Blockierhebel
handelt, befindet man sich am Anfang der Auslösung.
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Das
Ende der Auslösung
ist auf 3 dargestellt. Da sich die Rollen 4 und 23 stets
in der Richtung des Pfeils a drehen, treibt der Finger 14 den
Finger 11 an, wobei er den Blockierhebel 6 in
die Richtung des Pfeils f umkippen lässt, was die Paletten 50 und 51 vom
Zahn 60 entkuppelt, wobei dem Rad 2 eine leichte
Rücklaufbewegung
in der Richtung des Pfeils g verliehen wird. Der Schnabel 21 des
Tasters 20 beginnt, in den Einschnitt 22 der kleinen
Rolle 23 einzudringen.
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Der
Beginn des Antriebs ist auf 4 dargestellt.
Das von den Paletten 50 und 51 entkuppelte Rad 2 beginnt,
sich in der Richtung des Pfeils e zu drehen, wobei es von der Antriebskraft,
die das Federhaus dem Räderwerk
verleiht, angetrieben wird. Der Zahn 61 des Rades 2 trifft
auf die Hebungspalette 5, die die grosse Rolle 4 ausrüstet, und
treibt die Rollen 1 wieder in der Richtung des Pfeils a
an.
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Auf 5 ist
der Antrieb in Gang. Die Rolle 1 und das Rad 2 drehen
sich weiterhin in der Richtung der Pfeile a bzw. e. Man erreicht
das Ende des Kontakts zwischen Rolle und Blockierhebel, wobei der Finger 14 im
Begriff ist, die Spitze des Fingers 11 zu überschreiten.
Der Blockierhebel 6, der in die Richtung des Pfeils f umkippte,
ist im Begriff, in die andere Richtung (Pfeil h) umzukippen.
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Auf 6 dreht
sich das Rad 2 weiterhin in der Richtung des Pfeils e und
treibt durch Einwirkung des Zahns 61 auf die Hebungspalette 5 weiterhin
die Rollen 1 an, bis der Schnabel 21 des Tasters 20 mit der
ansteigenden Flanke 25 der kleinen Rolle 23 in Kontakt
gelangt. Ab diesem Augenblick wird der Blockierhebel 6 in
der Richtung des Pfeils h angetrieben.
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7 illustriert
das Ende des Antriebs der Palette 5 durch den Zahn 61.
In dieser Situation und infolge der Drehbewegung der Rollen 1 in
der Richtung des Pfeils a hat der Schnabel 21 die ansteigende
Flanke 25 des in der kleinen Rolle 23 ausgebildeten
Einschnitts 22 überschritten
und stützt
sich somit gegen den kreisförmigen
Umfang 24 dieser kleinen Rolle ab. Der Blockierhebel 6 ist
weiterhin in der Richtung des Pfeils h angetrieben worden und erreicht
das Ende des Rücklaufs.
Man erkennt, dass der Zahn 62, der in der Richtung des
Pfeils e angetrieben wird, im Begriff ist, von den Blockiermitteln 80 aufgefangen
zu werden.
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8 zeigt
das Einnehmen der Ruhestellung. Der Zahn 62 stützt sich
gegen die erste Ruhefläche 34 der
ersten Ruhepalette 50 ab.
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9 zeigt
die völlige
Ruhestellung des Zahns 62 an den Blockiermitteln, die hier
von der ersten Ruhepalette 50 und von der zweiten Ruhepalette 51 gebildet
sind. Die Spitze des Zahns 62, der durch die kinetische
Energie des Rades 2 angetrieben wird, kommt auf der Ruhelinie 36 zu
liegen, die von der Neigung der ersten Ruhefläche 34 relativ zu
der zweiten Ruhefläche 35,
die zu der ersten Ruhepalette 50 bzw. zu der zweiten Ruhepalette 51 gehören, gebildet
wird. Das ist die den Uhrmachern gut bekannte Anzugwirkung. Der
Zahn 62 kommt also auf der Ruhelinie 36 zu liegen,
wobei sich die zweite Ruhefläche 35 diesem
Zahn entgegenstellt und ihn am Weiterlaufen hindert. 9 zeigt
noch, dass der Schnabel 21 des Tasters 20 von
dem kreisförmigen Umfang 24 der
kleinen Rolle 23 abgehoben ist, wobei er der Unruh ermöglicht,
ihren Ergänzungsbogen
ungehindert zu durchlaufen und ihre erste Halbschwingung gemäss der durch
den Pfeil a angezeigten Richtung zu beenden. Es ist noch festzuhalten,
dass die Hemmung ab diesem Augenblick Schlägen, die das Zeitmessgerät beeinträchtigen
könnten,
standhält.
Ein Schlag würde
nämlich
den Schnabel 21 gegen den Umfang 24 der kleinen
Rolle 23 anstossen lassen ohne ein Entkuppeln der Paletten 50 und 51 zu
verursachen, da der Rücklauf
des Zahns 62 auf die Ruhelinie 36 dank dem obenerwähnten Anzug unmittelbar
stattfindet. Wenn einmal die erste Halbschwingung beendet ist, ändert die
Unruh ihre Richtung und dreht sich in der Richtung des Pfeils b.
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10 zeigt
die Hemmung gegen das Ende des umgekehrten Ergänzungsbogens, nämlich gegen
das Ende der zweiten Halbschwingung. Die Rollen 1 drehen
sich in der Richtung des Pfeils b. Die Figur zeigt jene Situation,
die in dem Augenblick vorliegt, wo der zweite Finger 14,
der über
der grossen Rolle 4 angeordnet ist, mit dem ersten Finger 11 in Kontakt
gelangt, der auf dem Blockierhebel 6 montiert ist. Dieser
Letztere ist noch unbeweglich, und der Zahn 62 des Rades 2 ist
stets auf der Ruhelinie 36 der Paletten 50 und 51 angeordnet.
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Auf 11 haben
die Rollen 1 ihren Lauf in der Richtung des Pfeils b fortgesetzt,
und der zweite Finger 14 ist entlang einer Abschrägung 90,
die am Endabschnitt des ersten Fingers 11 ausgebildet ist, geglitten,
was die Drehbewegung des Blockierhebels 6 in der Richtung
des Pfeils h hervorruft. Deshalb besteigt der Zahn 62 des
Rades 2 die zweite Ruhefläche 35 der zweiten
Ruhepalette 51, was das Rad 2 in eine leichte
Rücklaufbewegung
versetzt, die hier durch den Pfeil g angezeigt ist.
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Auf 12 haben
sich der erste Finger 11 und der zweite Finger 14 voneinander
getrennt, wobei sich die Rollen 1 stets in der Richtung
des Pfeils b drehen. In diesem Augenblick steigt die Spitze des Zahns 62,
der durch die kinetische Energie des Rades 2, das sich
in der Richtung des Pfeils e dreht, angetrieben wird, wieder an
der zweiten Ruhefläche 35 der
Palette 51 hinab, um auf der Ruhelinie 36 zu liegen
zu kommen, wie dies auf 13 gezeigt
wird. Es handelt sich hier um die gleiche Anzugwirkung, die in Zusammenhang
mit 9 besprochen worden ist, aber sie wirkt auf die
Fläche 35 der
Palette 51 ein. Man könnte
diese Wirkung Gegenanzug nennen.
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Ausgehend
von der auf 13 dargestellten Situation beenden
die Unruh und mit ihr die Rollen 1 ihren Ergänzungsbogen
in der Richtung des Pfeils b und ändern dann die Richtung (Pfeil
a), um wieder eine neue Schwingung anzufangen, da die zweite Halbschwingung
beendet ist.
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Die 14 bis 17 sind
Draufsichten, die die Funktionsphasen der auf 1 illustrierten
Hemmung im Fall eines dem Zeitmessgerät versetzten Schlages erklären.
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14 ist
identisch mit 4 und illustriert den Beginn
des Antriebs. Das von den Paletten 50 und 51 entkuppelte
Rad 2 beginnt, sich in der Richtung des Pfeils e zu drehen,
wobei es von der Antriebskraft, die das Federhaus dem Räderwerk
verleiht, angetrieben wird. Der Zahn 61 des Rades 2 trifft auf
die Hebungspalette 5, die die grosse Rolle 4 ausrüstet, und
treibt die Rollen 1 wieder in der Richtung des Pfeils a
an.
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Es
wird angenommen, dass dem Zeitmessgerät in diesem präzisen Augenblick
ein Schlag versetzt wird, der eine Änderung der Drehrichtung der Rollen 1 bewirkt,
um sie in der umgekehrten Richtung b drehen zu lassen. Man befindet
sich also in der auf 15 dargestellten Situation,
wo der Scheitel der Hebungspalette 5 den Scheitel des Zahns 61 überschreitet,
wobei er das Rad 2 während
eines kurzen Augenblicks zwingt, in der Richtung des Pfeils g zurückzugehen.
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16 zeigt,
dass sich das Rad 2 ab der auf 15 dargestellten
Situation ungehindert in der Richtung, in der es normalerweise vom
Räderwerk angetrieben
wird (Pfeil e), drehen kann, und 16 zeigt
gut, dass das Rad 2 bei Fehlen des Sicherungsfingers 95 weiterhin
durchdrehen würde,
wobei es beachtliche Schäden
des Hemmungs- und Antriebsmechanismus verursachen würde. Im
Gegensatz dazu stösst
hier der Scheitel des Zahns 61 an den Sicherungsfinger 95 an,
was die Drehrichtung der Rollen 1 umkehrt und somit die
korrekte Richtung, die durch den Pfeil a illustriert ist, wiederherstellt.
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17 zeigt
die Situation, wo der Zahn 61 den Sicherungsfinger 95 verlässt, was
dem Zahn 63 ermöglicht,
einen neuen Antrieb auf die Palette 5 zu übertragen.
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Es
ist festzuhalten, dass sich der Sicherungsfinger 95 auf
der gleichen Ebene wie die Hebungspalette 5 befindet, wobei
diese Ebene diejenige der grossen Rolle 4 sein kann. Dieser
Sicherungsfinger 95 kann einteilig mit der Rolle 4 ausgebildet oder
an dieser Letzteren in Form eines Fassungssteines gleich wie die
Hebungspalette 5 angesetzt sein.
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Es
ist verständlich,
dass die Erfindung in Verbindung mit einer bevorzugten Ausführungsform
einer Chronometerhemmung beschrieben worden ist und dass sie für jeden
anderen Chronometerhemmungstyp verwendet werden kann, ohne über den Rahmen
der durch die beigefügten
Ansprüche
definierten vorliegenden Erfindung hinauszugehen. Es kann insbesondere
vorgesehen werden, die Erfindung auf die Chronometerhemmungen anzuwenden, die
insbesondere in den Anmeldungen
EP
Nr. 03027910.3 , Nr.
03027929 und
Nr.
03028877.3 sowie
in der am gleichen Tag angemeldeten und mit „Échappement à détente
pour pièce
d'horlogerie" betitelten Anmeldung
EP Nr. 05006851 im Namen
des Anmelders beschrieben sind.