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Gangordner für Uhren Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
besondere Ausbildung des Gangordners in Uhren. Es ist bekannt, daß die Güte der
Gangordnung mit dem Quotienten Energieinhalt/Dämpfung des Gangordners wächst. Die
besteLösung der Aufgabe stellt ein Pendel dar, welches auch bei großemTrägheitsmoment
die reibungsfreie Aufhängung an einer Blattfeder gestattet. Diese Ausführung ist
naturgemäß auf ortsfeste Uhren beschränkt und erfordert einige Sorgfalt bei der
Aufstellung und der Auswahl des Standortes. Das gleiche gilt auch für Uhren mit
Drehpendel, bei denen eine Trägheitsmasse an einer Torsionsfeder aufgehängt ist.
Auch die bekannte vorgeschlagene Verbesserung des Drehpendels durchAufhängung derTrägheitsmasse
in der Mitte einer gespannten Torsionsfeder bringt lediglich eine Erleichterung
der Aufstellungs- und Transportbedingungen, bleibt aber immer auf ortsfeste Uhren
beschränkt.
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Tragbare Uhren enthalten fast immer eine Unruh als Gangordner. Die
Unruh ist ein Drehpendel, welches in Zapfen oder Spitzen gelagert ist und eine Spiralfeder
als Richtkraftquelle aufweist. Die Unruh ist zwar ein mechanisch verhältnismäßig
robuster Bauteil, bleibt aber trotzdem immer die schwächste Stelle eines Uhrwerkes
bei mechanischen Stößen. Die Forderung eines hohen Trägheitsmomentes ist nicht mit
ihr zu erfüllen, weil sie bei tragbaren Uhren im Uhrwerk untergebracht und die Uhrwerkmitte
für die Zeigerwelle reserviert werden muß. Der Unruhdurchmesser ist daher immer
kleiner als der halbe Durchmesser des Uhrwerkes.
Eine Erhöhung der-Schwungmasse
würde in diesem Fall eine Gewichtszunahme bedeuten und infolge der höheren Zapfenreibung
keinen Vorteil ergeben. Es verbleibt zur Erhöhung des Energieinhaltes bei gleicher
Dämpfung nur die Vergrößerung des Ausschlagwinkels auf den größtmöglichen Wert.
Das ungünstige Verhältnis Energieinhalt/ Dämpfung bei Unruhen gebräuchlicherAusführung
hat die Auswirkung, daß in einfacher Ausführung die Ganggenauigkeit bescheiden ist
und für höhere Gangpräzision eine sehr sorgfältige Herstellung und Justierung aller
Teile erforderlich wird. Daraus erklären sich auch die vielfachen Bemühungen, die
Lagerung zu verbessern und die günstigen Ergebnisse der reibungsfreien Systemlagerung
elektrischer Meßinstrumente auf die Unruhlagerung zu übertragen.
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Die rechnerischen Unterlagen für die Berechnung von. Torsionsfedern
sind aus dem Gebiet der elektrischen Spannbandinstrumente bestens bekannt und gestatten
den Nachweis, daß ein Ersatz der Spitzen- oder Zapfenlagerung und der Spiralfeder
durch eine »Spannbandaufhängung« bei den gegebenen Abmessungen der tragbaren Uhrwerke
nicht möglich ist. Damit ist auch belegt, daß eine Torsionsfederanordnung der bekannten
Ausführung nicht für tragbare Uhren geeignet ist.
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Gemäß Erfindung ist eine gangordnende Schivingungsanor.dnung für Uhren,
insbesondere für tragbare Uhren, beispielsweise Taschenuhren, im wesentlichen dadurch
gekennzeichnet, daß der massebehaftete Körper als Ringkörper ausgebildet ist und
von zwei diametral gegenüberliegenden, beidseitig von diesem festgehaltenen Torsionsfedern
getragen wird, so daß der Körper unter Drehbeanspruchung der Torsionsfedern periodische
Schwingungen um die durch die beiden Federn definierte Achse ausführen kann.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen
in Verbindung mit der Beschreibung und der Zeichnung, in welcher rein beispielsweise
Ausführungsformen der Anordnung dargestellt sind. Es zeigt Fig. i eine Draufsicht
mit weggebrochen gezeichneten Teilen und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-II
von Fig. i ; Fig. 3 und 4 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel in Längsschnitt
und Draufsicht, und die Fig. 5 und 6 erläutern ein weiteres Ausführungsbeispiel.
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Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. i und 2 -ist ein profilgeprägter
Kreisringkörper i, z. B. aus Blech, der eine genügende Formstabilität aufweist,
einstöckig mit zwei Spannbändern a versehen, die sich auf demselben Durchmesser
je von einer Umfangstelle aus gegen das Ringzentrum erstrecken und in je einem Befestigungsauge
3 enden.
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Mit Hilfe von Schrauben 4 sind diese Augen 3 an auf einem Träger 5o
feststehenden Stützen 5 befestigt, wobei die Spannbänder zweckmäßig einer gewissen,
nach innen wirkenden Zugkraft ausgesetzt sein können. Der Ringkörper i kann also
unter Torsionsbeanspruchung der Spannbänder Schwingungen um die durch die beiden
Spannbänder 2 definierte Durchmesserachse ausführen.
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Zur Vergrößerung des Trägheitsmomentes des Ringkörpers in bezug auf
die Schwingachse können am Rand des Ringkörpers i Zusatzgewichte 6 angebracht sein,
und zwar zweckmäßigerweise auf dem zur Schwingachse senkrecht stehenden Durchmesser.
Eine seitliche Verschiebbarkeit dieser Zusatzgewichte 6 längs des Ringumfanges und
die Wahl ihrer Größe gewährleistet eine Gangordnung mit verschiedenen Frequenzen.
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Vom Ringkörperumfang erstrecken sich zwei in der Schwingachse liegende
Anschlagstifte 7 nach außen in das Innere je einer feststehenden Haltebüchse 8 hinein.
Da an sich der Ringkörper i durch die Spannbänder 2 getragen wird, schweben normalerweise
diese Anschlagstifte 7 frei in den Haltebüchsen B. Nur bei stärkeren Stößen auf
das Uhrwerk begrenzen sie die seitlichen Ausweichbewegungen des Ringkörpers i und
verhüten dadurch die Gefährdung der Spannbänder.
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Unterhalb des Trägers 5o sind die Wellen 5 i und 52 eines Steigrades
53 bzw.. eines Ankers 54 gelagert, wobei der Anker 54. mit einem am Ringkörper i
befestigten Stift g im Eingriff steht und durch diesen in der Horizontalebene in
Pendelbewegungen um die Achse 52 versetzt wird. Dem Steigrad 53 wird über das Ritzel
55 in bekannter Weise ein Drehmoment zugeführt, wobei derAnker die Aufgabe hat,
die Drehzahl zu regeln und die zur f_Tberwindung der Reibung nötige Schwingungsenergie
an den Ringkörper i zu übertragen.
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Als Material für den Ringkörper wird zweckmäßig ein hochelastisches
antimagnetisches Metall, wie beispielsweise Bronze oder Neusilber gewählt. Zuerst
wird die Randform i geprägt und dann der Boden des entstandenen Blechdeckels so
ausgestanzt, daß die beiden Spannbänder 2 mit den Befestigungsaugen 3 übrigbleiben.
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Im allgemeinen wird die Elastizität des geprägten Randes i ausreichen,
um auch bei stärkeren Stößen keine Kräfte in der Längsrichtung der Torsionsfedern
a auftreten zu lassen, die diese gefährden können.
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Wenn die Befestigungsstützen 5 für dieTorsionsfedern federnd ausgebildet
sind, so können mechanische Stöße oder Beschleunigungen keine Beschädigungen des
Gangordnersystems mehr bewirken, so daß damit Uhrwerke hergestellt werden können,
die ein Vielfaches der Erdbeschleunigung ohne Schaden ertragen. Um eine Radialfeinverstellung
des Ringkörpers zu erleichtern, sind die Befestigungslöcher der Augen 3 als Langlöcher
ausgebildet.
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Es ist auch möglich, an einem Ringkörper i Spannbänder 2 aus anderem
Material anzusetzen. Die Anordnung kann bezüglich thermischer Dimensionsänderungen
selbstkompensierend ausgebildet sein.
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Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig.3 und 4, in welchem Teile mit
gleichen Funktionen wie im ersten Ausführungsbeispiel gleiche Bezugszeichen
tragen,
werden dieTorsionsfedern durch einenStab bzw. Draht 2o gebildet, der unter vorbestimmter
Zugspannung am Ringkörper i und auf zwei federnden Stützen 5' festgelötet oder geschweißt
und dann zwischen den Stützen 5' aufgetrennt wird. Seine freien Enden bilden zugleich
die Zapfen 7. Im vorliegenden Fall sind die stehenbleibenden Teile des Stabes 2o
zwischen den Befestigungsstellen abgeplattet, so daß infolge dieser plattgedrückten
Teile 2 1 das Torsionsmoment an den Befestigungsstellen groß ist gegenüber demjenigen
des plattgedrückten Teiles (vgl. z. B. schweizerische Patentschrift 266 678). Außerdem
sind hier seitlich der Schwingachse zwei abgewinkelte Stifte g' angeordnet, die
direkt abwechslungsweise in den nach oben gerichteten Zahnkranz 56 eines Steigrades
eingreifen und also ohne Zwischenwirkung eines Ankers den Gang des Steigrades regeln.
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Nach den Fig. 5 und 6 sind die Torsionsfedern als Schleifen von Spanndrähten
22 ausgebildet, die unter Zugspannung um Rollen 24 gelegt und an den Stellen 23
am Ringkörper i festgeschweißt sind, wobei die Rollen 24 auf Stützen befestigt sind,
die durch Federkräfte in die Spannlage gezogen werden.
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In Fig. 5 und dem linken Teil von Fig. 6 sind die vertikalen Tragstützen-5'
dieser Rollen federnd vorgespannt, während die Variante im rechten Teil von Fig.6
einen federnd vorgespannten Tragarm 57 für eine nicht federnde Vertikalstütze zeigt.
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Die beschriebenenAusbildungsmöglichkeiten einer reibungsfrei gelagertenUnruh
eignen sich für tragbare Uhren einschließlich Taschenuhren und gestatten die Erzielung
hoher Trägheitsmomente. Sie führen eher zu einer Volumenverminderung, da der Platz
für die bisherige Unruh im Uhrwerk eingespart wird. Gleichzeitig kann eine wesentliche
Verbilligung erzielt werden, da ein kompliziertes Bauteil durch ein Stanzteil ungleich
höherer Fertigungstoleranz ersetzt wird.