EP3306417B1 - Tourbillon und uhr mit tourbillon - Google Patents

Tourbillon und uhr mit tourbillon Download PDF

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EP3306417B1
EP3306417B1 EP17189774.7A EP17189774A EP3306417B1 EP 3306417 B1 EP3306417 B1 EP 3306417B1 EP 17189774 A EP17189774 A EP 17189774A EP 3306417 B1 EP3306417 B1 EP 3306417B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
tourbillon
bearing elements
bearing
wheel
rotation
Prior art date
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Application number
EP17189774.7A
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English (en)
French (fr)
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EP3306417A1 (de
Inventor
Joachim Mutrux
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bucherer AG
Original Assignee
Bucherer AG
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Publication date
Application filed by Bucherer AG filed Critical Bucherer AG
Publication of EP3306417A1 publication Critical patent/EP3306417A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3306417B1 publication Critical patent/EP3306417B1/de
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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/20—Compensation of mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/28—Compensation of mechanisms for stabilising frequency for the effect of imbalance of the weights, e.g. tourbillon
    • G04B17/285—Tourbillons or carrousels
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B13/00—Gearwork
    • G04B13/02—Wheels; Pinions; Spindles; Pivots

Definitions

  • the invention relates to the field of clocks with mechanical clockwork. It particularly concerns tourbillons.
  • Tourbillons essentially consist of a bogie on which the balance wheel, escape wheel and anchor are arranged and which rotates relative to the watch case, for example once a minute. If the bogie rotates around a single axis, it is called a single-axis tourbillon. So-called flying tourbillons, in which the bogie is only held from the underside, are particularly popular, making the sophisticated mechanics of the clockwork clearly visible from the top. This is generally used by providing the dial with a corresponding viewing window.
  • a tourbillon for a watch which has a bearing wheel forming a tourbillon bogie. This is mounted peripherally by rollers. Two of the rollers are fixed to the watch case, and the third of the rollers is attached to an arm through which it can be pivoted between two positions by turning an eccentric.
  • the object of the present invention is to create a tourbillon and a watch with a tourbillon which overcome the disadvantages of the prior art and which in particular have at least some of the advantages of a flying tourbillon without having to accept its disadvantages.
  • a tourbillon is provided with a bogie which is arranged rotatably about a tourbillon axis and which supports a balance wheel and an escapement with an escape wheel and an armature.
  • the bogie has a bearing wheel which is supported by bearing elements which act peripherally on the bearing wheel.
  • the bearing elements can attack the bearing wheel in particular from the radial outside.
  • the bearing wheel can also define an inner running surface, as a result of which the bearing elements can attack from the inside.
  • the bogie is not supported by a shaft which is attached concentrically to the tourbillon axis and in turn is supported by two bearings below the bogie or by one bearing above and below the bogie, but along the periphery of the bearing wheel, which, for example, can have a similarly large scope as the bogie as a whole.
  • unfavorable leverage forces are to be expected to a far lesser extent, and it is particularly sufficient if the bearing is only in a single axial position, so there is no need for several bearings arranged at an axial distance from one another. Therefore, the axial Dimension of the tourbillon - that is, its depth - can be reduced compared to the prior art. Overall, flatter constructions are therefore possible.
  • the bearing elements are, for example, not movable relative to the housing in the circumferential direction, but can each be rotated about an axis of rotation, as a result of which the bearing wheel rolls on the bearing elements when the bogie rotates.
  • the bearing elements can, for example, be ball bearing elements (i.e. have a ball bearing, for example by forming a ball bearing).
  • Such have, for example, an inner ring fixed to the housing, an outer roller and a plurality of balls between the ring and the roller, whereby the roller can rotate with little resistance relative to the ring.
  • bearing elements which are arranged approximately evenly distributed in the circumferential direction.
  • At least one of the bearing elements is resiliently arranged, i. E. it is pressed against the peripheral running surface of the bearing wheel due to a spring force.
  • one of the bearing elements can be mounted on a rocker which is pivotable about a rocker axis and on which a spring acts so that the bearing element is pressed against the running surface.
  • the resilient arrangement of a bearing element can absorb the energy generated in the event of impacts and also has a compensating effect.
  • bearing elements in particular two of them can be fixed to the housing and one can be arranged resiliently in radial directions.
  • bearing elements are also not excluded.
  • Four, five or even more bearing elements can also be used, in which case, for example, several of the bearing elements can be arranged in a resilient manner.
  • bearing elements can also be used, for example rollers, which in turn are supported by slide bearings, or the bearing elements can themselves be designed as slide bearings, for example as ruby bearings.
  • the bearing elements can also be designed as balls or rollers that are guided in a corresponding groove in the housing or a base, so that the bogie as a whole part can be understood as a roller (inner or possibly outer ring) of a ball bearing. It is only important that storage from the periphery is possible and that the friction losses are not too great.
  • the bearing wheel forms a peripheral, radially outer or possibly inner running surface on which the bearing elements act.
  • the running surface can be designed in such a way that it has no structure in the circumferential direction, but is smooth, i.e. that it is constant as a function of the azimuth angle and in particular has no teeth or the like.
  • the running surface can, however, form a circumferential groove or circumferential tongue which cooperates with a complementary structure of the bearing elements in order to fix the bogie in the axial direction.
  • the design and dimensioning of the complementary structure of the bearing elements can differ from the structure of the running surface in such a way that, in general, only two contact points are formed per bearing element. This can be brought about, for example, in that the respective groove in the area of contact with the element (roller; spring) engaging in it has no curvature or a lesser curvature than the corresponding surface of the engaging element.
  • the running surface of the bearing wheel is in particular arranged peripherally with respect to the whole bogie, i. E. the running surface can essentially form an outermost surface of the entire bogie.
  • the diameter of the bearing wheel or the diameter of the running surface can, for example, correspond to the diameter of the bogie or at least 70% or at least 80% of this diameter.
  • the tourbillon will generally also have a bogie gear on which a drive wheel of the rest of the clockwork engages and via which the latter decreases the rotary movement of the tourbillon and thus the time information.
  • This can - as known per se - also form a peripheral surface of the bogie.
  • the bogie gear can also have internal teeth.
  • the bearing wheel and the bogie gear are generally designed to be non-rotatable relative to one another. Bearing wheel and bogie gear wheel - and possibly other elements of the bogie - can also be integral with one another, i.e. be formed by one and the same element.
  • the tourbillon can furthermore have a base on which the bearing elements or at least the non-resilient bearing elements are mounted.
  • a base can be built into the case of the watch, for example by screwing.
  • the tourbillon as a whole can thus form a module that is manufactured as a whole and built into the case.
  • Such a base can also have a toothing fixed to the housing, in which a pinion coupled to the escape wheel engages in order to drive it due to the rotary movement of the tourbillon.
  • a watch according to the invention in particular a wrist or pocket watch, which, in addition to a tourbillon of the type described, has further movement parts, in particular a spring housing or the like as an energy store, and a gear train for transmitting the drive force from the energy store to the tourbillon and for reducing the rotary movement of the tourbillon, and display means (pointer, dial) for displaying the time, for which a pointer mechanism can also be present in a manner known per se.
  • display means pointer, dial
  • the gear train can in particular have a drive wheel that meshes with the bogie gear.
  • the dial can have a viewing window through which the tourbillon is at least partially visible. Because of the flying arrangement according to the invention, the user sees a great deal of the mechanics, and yet the entire clockwork can be very flat and therefore the clock can be correspondingly elegant.
  • Figure 1 shows a tourbillon 1 mounted on a base 12 fixed to the housing.
  • the tourbillon 1 has a bogie which rotates relative to the housing about a tourbillon axis 20, for example at one revolution per minute.
  • the bogie can serve as a second hand, or such a hand can be coupled to the bogie.
  • the details of the time display are not essential to the invention and are not described further in this text.
  • the bogie In addition to a bogie platform 2, the bogie has a balance bridge 5 fastened to it with two fastening pins 6. Between the bogie platform 2 and the balance bridge 5, a balance shaft of the balance 3 is mounted, in the embodiment shown coaxially with the tourbillon axis 20.
  • the escape wheel 8 drives the vibration system via the armature and rotates in the process per oscillation by an angle of rotation given by the distance between the escape wheel teeth.
  • the escape wheel 8 is driven in that an in Fig. 1
  • the escape wheel pinion which is not visible and is coupled to the escape wheel, engages in a toothing 9 fixed to the housing and thus rolls on this toothing 9 due to the rotation of the bogie on which the escape wheel is mounted.
  • the toothing 9 fixed to the housing is formed on that disk which also forms the base.
  • the base and / or the toothing fixed to the housing could, however, also be formed by the watch housing itself.
  • the bogie in turn is driven by a drive wheel, which can be understood as a second fourth wheel, which is shown in Fig. 1 is not visible and which, for example, in an in Figure 1 clearly visible external toothing 15 of the bogie platform 2 engages.
  • a drive wheel which can be understood as a second fourth wheel, which is shown in Fig. 1 is not visible and which, for example, in an in Figure 1 clearly visible external toothing 15 of the bogie platform 2 engages.
  • the bogie platform 2 forms an outer, peripheral running surface 11.
  • the bogie platform also has a bogie bearing wheel 22 with the peripheral running surface 11 below a bogie gear 21, which has the external toothing 15, for this purpose .
  • Ball bearing elements 13, which are fastened to the base 12, are arranged radially outside this.
  • the ball bearing elements have an outer roller on which the running surface 11 rolls when the bogie rotates. In total there are exactly three of the ball bearing elements 13 and they are distributed at least approximately evenly in the circumferential direction.
  • Figure 2 shows a schematic cross section through an outer roller of a ball bearing element 13 and through the peripheral area of the bogie platform. Because the bogie platform 2 forms a groove on its periphery, in which the roller engages - the running surface 11 is overall approximately V-shaped in cross-section - the ball bearing element 13 supports the bogie platform and secures its axial and radial position. The bogie platform 2 is suspended by the three ball bearing elements 13, that is, suspended. In the present example, due to the approximately V-shaped configuration of the groove which forms the running surface 11 and the convex shape of the roller, there are two contact points per ball bearing element, whereby the resistance is minimized.
  • the running surface can also have a projection 25 which engages in a corresponding groove of the ball bearing element 13, which is shown in FIG Figure 3 is shown schematically.
  • the principle of axial and radial bearings works in the same way.
  • the running surface can be coated with an abrasion-resistant material that minimizes rolling friction, for example Diamond Like Carbon (DLC).
  • DLC Diamond Like Carbon
  • the materials used can be metals or composite materials, in particular special plastics, or ceramics, which per se are considered suitable for the purpose described, e.g. high-quality steels, titanium alloys, etc.
  • the running surface can be an inner running surface, ie the bearing wheel forms a peripheral circumferential ring, on the inside of which the running surface is formed, and the bearing elements grip the running surface from the inside.
  • Figure 4 shows a detail of a top view of a clock whose dial has a window 30 through which the clockwork and in particular the tourbillon is partially visible.
  • the drive wheel 41 as well as other gears of the clockwork that interact with it, through which the drive energy is transmitted from a spring (not shown) to the drive wheel and the rotary movement of the bogie is reduced to drive the minute and hour hands forward as well as to check one or more complications (date display etc.) if necessary.
  • Figure 4 also shows the possibility of providing, in addition to two permanently mounted ball bearing elements 13.1, a ball bearing element 13.2 which is resiliently mounted relative to the housing.
  • the resiliently mounted ball bearing element 13.2 is pressed against the running surface 11 by a resiliently mounted rocker 44.
  • This type of suspension can absorb energy generated by impacts and has a compensatory effect, for example, in the event of different thermal expansions.
  • a pivot pin 46 and a spring 45 are provided, which press the ball bearing element against the running surface 11.
  • the tourbillon 1 according to Figure 1 can be manufactured as a module including the base and can be inserted into a case of the watch, for which in addition to the ball bearing elements an in Fig. 1 visible screw hole can serve. All that is required is a single mechanical interface to the other components of the movement, and this is formed on the tourbillon side by the bogie gear.
  • the invention has been described using a single-axis tourbillon. However, it can also be used for multi-axis tourbillons with appropriate adjustments.

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Description

  • Die Erfindung betrifft das Gebiet der Uhren mit mechanischem Uhrwerk. Sie betrifft insbesondere Tourbillons.
  • Tourbillons bestehen im Wesentlichen aus einem Drehgestell, auf welchem Unruh, Ankerrad und Anker angeordnet sind und welches sich relativ zum Uhrengehäuse dreht, beispielsweise einmal pro Minute. Wenn das Drehgestell um eine einzige Achse dreht, spricht man von einem Ein-Achs-Tourbillon. Besonders beliebt sind sogenannte fliegende Tourbillons, bei welchen das Drehgestell nur von der Unterseite her gehalten wird, wodurch die raffinierte Mechanik des Uhrwerks von der Oberseite her gut sichtbar ist. Das wird im Allgemeinen genutzt, indem das Zifferblatt mit einem entsprechenden Sichtfenster versehen wird.
  • Fliegende Tourbillons gemäss dem Stand der Technik haben jedoch den Nachteil, dass sie aufgrund ungünstiger Hebelwirkungen auf die Welle, über welche gelagert wird, sehr hohe Anforderungen an die Lagerung stellen und diese Lagerung auch eine potentielle Schwachstelle bildet. Ausserdem ergibt diese Art der Lagerung eine gewisse axiale Mindestausdehnung, im Allgemeinen senkrecht zur Zifferblattfläche, die zur Folge hat, dass die entsprechenden Uhren relativ dick sein müssen.
  • Aus der EP 1 903 408 ist ein Tourbillon für eine Uhr bekannt, welches ein Tourbillon-Drehgestell bildendes Lagerrad aufweist. Dieses ist peripher durch Laufrollen gelagert. Zwei der Laufrollen sind fix am Uhrengehäuse befestigt, und die dritte der Laufrollen ist an einem Arm befestigt, durch welche sie durch Drehen eines Exzenters zwischen zwei Positionen verschwenkbar ist.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Tourbillon und eine Uhr mit Tourbillon zu schaffen, welche Nachteile des Standes der Technik überwinden und welche insbesondere mindestens teilweise die Vorteile eines fliegenden Tourbillons aufweisen ohne dessen Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.
  • Diese Aufgaben werden durch die Erfindung gelöst, wie sie in den Patentansprüchen definiert ist.
  • Gemäss einem Aspekt der Erfindung wird ein Tourbillon mit einem um eine Tourbillon-Achse drehbar angeordneten Drehgestell zur Verfügung gestellt, welches eine Unruh und eine Hemmung mit einem Ankerrad und einem Anker lagert. Das Drehgestell weist ein Lagerrad auf, welches durch peripher am Lagerrad angreifende Lagerelemente gelagert ist.
  • Die Lagerelemente können insbesondere von radial-aussen am Lagerrad angreifen. Alternativ kann das Lagerrad auch eine innere Lauffläche definieren, wodurch die Lagerelemente von innen angreifen können.
  • Im Unterschied zum Stand der Technik wird das Drehgestell also nicht durch eine Welle gelagert, welche konzentrisch zur Tourbillon-Achse angebracht ist und ihrerseits durch zwei Lager unterhalb des Drehgestells oder durch je ein Lager unter- und oberhalb des Drehgestells gelagert ist, sondern entlang der Peripherie des Lagerrads, welches beispielsweise einen ähnlich grossen Umfang aufweisen kann wie das Drehgestell als Ganzes. Dadurch sind in weit geringerem Ausmass ungünstige Hebelkräfte zu erwarten, und es ist insbesondere ausreichend, wenn die Lagerung nur an einer einzigen axialen Position erfolgt, es sind also nicht mehrere in axialem Abstand voneinander angeordnete Lager nötig. Daher kann die axiale Dimension des Tourbillons - also dessen Tiefe - im Vergleich zum Stand der Technik reduziert werden. Es sind also insgesamt flachere Konstruktionen möglich.
  • Die Lagerelemente sind bspw. in Umfangrichtung nicht relativ zum Gehäuse bewegbar, aber um je eine Drehachse drehbar, wodurch das Lagerrad bei der Drehung des Drehgestells auf den Lagerelementen abrollt. Die Lagerelemente können bspw. Kugellagerelemente sein (d.h. ein Kugellager aufweisen, bspw. indem sie ein Kugellager bilden). Solche weisen bspw. einen inneren, gehäusefest montierten Ring, eine äussere Rolle und eine Mehrzahl von Kugeln zwischen Ring und Rolle auf, wodurch die Rolle relativ zum Ring widerstandsarm drehen kann.
  • Es können insbesondere genau drei Lagerelemente vorhanden sein, welche in Umfangsrichtung ungefähr gleichmässig verteilt angeordnet sind.
  • Mindestens eines der Lagerelemente ist federnd angeordnet, d.h. es wird aufgrund einer Federkraft gegen die periphere Lauffläche des Lagerrads gedrückt. Beispielsweise kann eines der Lagerelemente auf einer um eine Wippenachse schwenkbaren Wippe montiert sein, auf welche eine Feder einwirkt, so dass das Lagerelement gegen die Lauffläche gedrückt wird. Die federnde Anordnung eines Lagerelements kann bei Stössen anfallende Energie aufnehmen und wirkt ausserdem ausgleichend.
  • Wenn drei Lagerelemente vorhanden sind, können insbesondere zwei davon gehäusefest und eines in radiale Richtungen federnd angeordnet sein.
  • Auch das Vorhandensein von mehr als drei Lagerelementen ist nicht ausgeschlossen. Es können auch vier, fünf oder gar mehr Lagerelemente verwendet werden, wobei dann beispielsweise mehrere der Lagerelemente federnd angeordnet sein können.
  • Nebst Kugellagern kommen auch andere Lagerelemente in Frage, bspw. Rollen, die ihrerseits durch Gleitlager gelagert sind, oder die Lagerelemente können selbst als Gleitlager ausgebildet sein, bspw. als Rubinlager. Als weitere Alternative können die Lagerelemente auch als Kugeln oder Walzen ausgebildet sein, die in einer entsprechenden Nut des Gehäuses oder einer Basis geführt sind, so dass das Drehgestell als Ganzes Teil als Rolle (innerer oder eventuell äusserer Ring) eines Kugellagers aufgefasst werden kann. Wichtig ist lediglich, dass eine Lagerung von der Peripherie her möglich ist und dass die Reibungsverluste nicht zu gross sind.
  • Das Lagerrad bildet eine periphere, radial-äussere oder eventuell innere Lauffläche, an welcher die Lagerelemente angreifen. Für ein glattes Abrollen der Lagerelemente kann die Lauffläche so ausgebildet sein, dass sie in Umfangrichtung keine Struktur aufweist, sondern glatt ist, d.h. dass sie in Funktion des Azimut-Winkels konstant ist und insbesondere keine Zahnung oder dergleichen aufweist.
  • Die Lauffläche kann aber eine umlaufende Nut oder umlaufende Feder bilden, welche mit einer komplementären Struktur der Lagerelemente zusammenwirkt um das Drehgestell in axialer Richtung zu fixieren. Die komplementäre Struktur der Lagerelemente kann aber in ihrer Ausgestaltung und Dimensionierung so von der Struktur der Lauffläche abweichen, dass im Allgemeinen nur zwei Kontaktpunkte pro Lagerelement gebildet werden. Das kann bspw. bewirkt werden, indem die jeweilige Nut im Bereich des Kontakts mit dem in sie eingreifenden Element (Rolle; Feder) keine oder eine geringere Krümmung aufweist als die entsprechende Oberfläche des eingreifenden Elements.
  • Die Lauffläche des Lagerrads ist insbesondere peripher in Bezug auf das ganze Drehgestell angeordnet, d.h. die Lauffläche kann im Wesentlichen eine äusserste Oberfläche des ganzen Drehgestells bilden. Der Durchmesser des Lagerrads bzw. der Durchmesser der Lauffläche kann bspw. dem Durchmesser des Drehgestells oder mindestens 70% oder mindestens 80% dieses Durchmessers entsprechen. Dadurch können eventuelle auf das Drehgestell einwirkende Drehmomente mit geringem Kraftaufwand auf das Gehäuse übertragen werden.
  • Das Tourbillon wird im Allgemeinen auch ein Drehgestell-Zahnrad aufweisen, an welchem ein Antriebsrad des restlichen Uhrwerks angreift und über welches dieses die Drehbewegung des Tourbillons und damit die Zeitinformation abnimmt. Dieses kann - wie an sich bekannt - ebenfalls eine periphere Oberfläche des Drehgestells bilden. Alternativ kann das Drehgestell-Zahnrad auch eine Innenverzahnung aufweisen. Lagerrad und Drehgestell-Zahnrad sind im Allgemeinen relativ zueinander drehfest ausgebildet. Lagerrad und Drehgestell-Zahnrad - sowie gegebenenfalls andere Elemente des Drehgestells - können auch einstückig miteinander sein, d.h. durch ein- und dasselbe Element gebildet sein.
  • Das Tourbillon kann weiter eine Basis aufweisen, auf welcher die Lagerelemente oder mindestens die nicht federnden Lagerelemente montiert sind. Eine solche Basis kann in das Gehäuse der Uhr eingebaut werden, bspw. durch verschrauben. Das Tourbillon als Ganzes kann so ein Modul bilden, welches als Ganzes gefertigt und ins Gehäuse eingebaut wird.
  • Eine solche Basis kann auch eine gehäusefeste Verzahnung aufweisen, in welche ein mit dem Ankerrad gekoppeltes Ritzel eingreift um dieses aufgrund der Drehbewegung des Tourbillons anzutreiben.
  • Eine erfindungsgemässe Uhr, insbesondere Armband- oder Taschenuhr, welche weist nebst einem Tourbillon der beschriebenen Art weitere Uhrwerkteile auf, insbesondere ein Federgehäuse oder dergleichen als Energiespeicher, und ein Räderwerk zum Übertragen der Antriebskraft vom Energiespeicher an das Tourbillon und zum Untersetzen der Drehbewegung des Tourbillons, sowie Anzeigemittel (Zeiger, Zifferblatt) zum Anzeigen der Zeit, wofür auch in an sich bekannter Art ein Zeigerwerk vorhanden sein kann. Auch eine oder mehrere Komplikationen zum Anzeigen von weiteren Informationen, insbesondere des Datums etc., kann/können vorhanden sein.
  • Das Räderwerk kann insbesondere ein mit dem Drehgestell-Zahnrad in Eingriff stehendes Antriebsrad aufweisen.
  • Das Zifferblatt kann ein Sichtfenster aufweisen, durch welches hindurch das Tourbillon mindestens teilweise sichtbar ist. Aufgrund der erfindungsgemässen fliegenden Anordnung sieht der Benutzer besonders viel von der Mechanik, und trotzdem kann das ganze Uhrwerk sehr flach und daher die Uhr entsprechend elegant sein.
  • Die nachfolgenden Zeichnungen stellen beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung dar, anhand welcher die Erfindung im Detail beschrieben wird. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder analoge Elemente. Die Zeichnungen zeigen:
    • Figur 1
    eine Ansicht eines erfindungsgemässen Tourbillons;
    Figuren 2 und 3
    je schematisch ein Detail der Führung des Lagerrads durch eines der Lagerelemente;
    Figur 4
    einen Ausschnitt aus einer Ansicht einer mit dem Tourbillon versehenen Uhr.
  • Nachfolgend wird die Funktionsweise und Umsetzung der Erfindung anhand verschiedener beispielhafter Ausführungsformen gezeigt. Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist, sondern auch andere mit den Ansprüchen in Einklang stehende Ausführungsformen umfasst.
  • Figur 1 zeigt ein Tourbillon 1 auf einer gehäusefesten Basis 12 montiert ist. Das Tourbillon 1 weist ein Drehgestell auf, welches relativ zum Gehäuse um eine Tourbillon-Achse 20 dreht, beispielsweise mit einer Umdrehung pro Minute. In an sich bekannter Art kann das Drehgestell dabei als Sekundenzeiger dienen, oder ein solcher kann an das Drehgestell gekoppelt sein. Die Details der Zeitanzeige sind nicht erfindungswesentlich und werden in diesem Text nicht weiter beschrieben.
  • Das Drehgestell weist nebst einer Drehgestell-Plattform 2 eine an dieser mit zwei Befestigungsstiften 6 befestigte Unruh-Brücke 5 auf. Zwischen der Drehgestell-Plattform 2 und der Unruhbrücke 5 ist eine Unruhwelle der Unruh 3 gelagert, und zwar in der dargestellten Ausführungsform koaxial mit der Tourbillon-Achse 20. Die Unruh 3 bildet mit einer Spiralfeder 4 zusammen in an sich bekannter Art ein Schwingungssystem, welches in ebenfalls an sich bekannter Art mit einer im Drehgestell vorhandenen Hemmung zusammenwirkt, von welcher in Figur 1 der Anker weitgehend verdeckt und das Ankerrad 8 nur teilweise sichtbar ist. Das Ankerrad 8 treibt das Schwingungssystem über den Anker an und dreht sich dabei pro Schwingung um einen durch die den Abstand der Ankerrad-Zähne vorgegebenen Drehwinkel.
  • Der Antrieb des Ankerrads 8 erfolgt dadurch, dass ein in Fig. 1 nicht sichtbares, an das Ankerrad gekoppeltes Ankerrad-Ritzel in eine gehäusefeste Verzahnung 9 eingreift und so aufgrund der Drehung des Drehgestells, an welchem das Ankerrad montiert ist, auf dieser Verzahnung 9 abrollt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die gehäusefeste Verzahnung 9 an derjenigen Scheibe ausgebildet, welche auch die Basis bildet. Die Basis und/oder die gehäusefeste Verzahnung könnte/könnten aber auch durch das Uhrengehäuse selbst gebildet sein.
  • Das Drehgestell seinerseits wird durch ein Antriebsrad angetrieben, welches als zweites Sekundenrad aufgefasst werden kann, welches in Fig. 1 nicht sichtbar ist und welches beispielsweise in eine in Figur 1 gut sichtbare äussere Verzahnung 15 der Drehgestell-Plattform 2 eingreift.
  • Die Drehgestell-Plattform 2 bildet eine äussere, periphere Lauffläche 11. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Drehgestell-Plattform zu diesem Zweck unterhalb eines Drehgestell-Zahnrades 21, welches die äussere Verzahnung 15 aufweist, auch ein Drehgestell-Lagerrad 22 mit der peripheren Lauffläche 11 auf. Radial-ausserhalb dieser sind Kugellagerelemente 13 angeordnet, welche an der Basis 12 befestigt sind. Die Kugellagerelemente weisen eine äussere Rolle auf, auf welcher die Lauffläche 11 bei einer Drehung des Drehgestells abrollt. Insgesamt sind genau drei der Kugellagerelemente 13 vorhanden, und sie sind in Umfangrichtung mindestens ungefähr gleichmässig verteilt.
  • Figur 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine äussere Rolle eines Kugellagerelements 13 und durch den peripheren Bereich der Drehgestell-Plattform. Dadurch, dass die Drehgestell-Plattform 2 an ihrer Peripherie eine Nut ausbildet, in welche die Rolle eingreift - die Lauffläche 11 ist insgesamt ungefähr im Querschnitt V-förmig ausgebildet - lagert das Kugellagerelement 13 die Drehgestell-Plattform und sichert ihre axiale und radiale Position. Die Drehgestell-Plattform 2 wird so durch die drei Kugellagerelemente 13 hängend, d.h. fliegend gelagert. Im vorliegenden Beispiel gibt es aufgrund der ungefähr V-förmigen Ausgestaltung der Nut, welche die Lauffläche 11 bildet und der konvexen Form der Rolle zwei Kontaktpunkte pro Kugellagerelement, wodurch der Widerstand minimiert wird.
  • Als Alternative zu einer Nut kann die Lauffläche auch einen Vorsprung 25 aufweisen, der in eine entsprechende Nut des Kugellagerelements 13 eingreift, was in Figur 3 schematisch dargestellt ist. Das Prinzip der axialen und radialen Lagerung funktioniert analog.
  • Die Lauffläche kann mit einem abriebfesten, die Rollreibung minimierenden Material beschichtet sein, bspw. Diamond Like Carbon (DLC). Im Übrigen können die verwendeten Materialien Metalle oder Verbundwerkstoffe, insbesondere Spezialkunststoffe, oder auch Keramiken sein, die an sich als für den beschriebenen Zweck geeignet geltend, bspw. hochwertige Stähle, Titanlegierungen, etc.
  • Als weitere Variante kann die Lauffläche eine innere Lauffläche sein, d.h. das Lagerrad bildet einen peripheren umlaufenden Ring, an dessen Innenseite die Lauffläche ausgebildet ist, und die Lagerelemente greifen von innen her an der Lauffläche an.
  • Figur 4 zeigt ausschnittweise eine Oberansicht einer Uhr, deren Zifferblatt ein Fenster 30 aufweist, durch welches hindurch das Uhrwerk und insbesondere das Tourbillon teilweise sichtbar ist. Nebst dem Tourbillon 1 erkennt man das Antriebsrad 41 sowie weitere mit diesem zusammenwirkende Zahnräder des Uhrwerks, durch welche einerseits die Antriebsenergie von einer nicht gezeichneten Feder an das Antriebsrad übertragen wird und andererseits die Drehbewegung des Drehgestells untersetzt wird, um den Vorwärtstrieb des Minuten- und Stundenzeigers sowie bei Bedarf einer oder mehrerer Komplikationen (Datumsanzeige etc.) zu kontrollieren.
  • Figur 4 zeigt auch die Möglichkeit, nebst zwei fest montierten Kugellagerelementen 13.1 ein relativ zum Gehäuse federnd gelagertes Kugellagerelement 13.2 vorzusehen. Das federnd gelagerte Kugellagerelement 13.2 wird durch eine federnd gelagerte Wippe 44 gegen die Lauffläche 11 gedrückt. Diese Art der Federung kann bei Stössen anfallende Energie aufnehmen und wirkt bspw. bei unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen ausgleichend.
  • Für die Lagerung der Wippe 44 sind ein Drehzapfen 46 sowie eine Feder 45 vorgesehen, welche das Kugellagerelement gegen die Lauffläche 11 drückt.
  • Das Tourbillon 1 gemäss Figur 1 kann inklusive der Basis als Modul gefertigt und in ein Gehäuse der Uhr einsetzbar sein, wofür neben den Kugellagerelementen je ein in Fig. 1 sichtbares Schraubenloch dienen kann. Es ist lediglich eine einzige mechanische Schnittstelle zu den übrigen Komponenten des Uhrwerks nötig, und diese wird Tourbillon-seitig durch das Drehgestell-Zahnrad gebildet.
  • Die Erfindung wurde anhand eines Ein-Achs-Tourbillons beschrieben. Sie ist aber auch mit entsprechenden Anpassungen für Mehr-Achs-Tourbillons verwendbar.

Claims (14)

  1. Tourbillon (1) mit einem um eine Tourbillon-Achse drehbar angeordneten Drehgestell, welches eine Unruh (3) und eine Hemmung mit einem Ankerrad (8) und einem Anker lagert, wobei das Drehgestell ein Lagerrad (22) aufweist, welches durch peripher an einer Lauffläche (11) des Lagerrads angreifende Lagerelemente (13) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Lagerelemente radial federnd angeordnet ist.
  2. Tourbillon nach Anspruch 1, wobei die Lauffläche (11) eine äussere Oberflächenpartie bildet und die Lagerelemente (13) von radial-aussen am Lagerrad angreifen.
  3. Tourbillon nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lagerelemente (13) in Umfangrichtung eine fixe Position haben aber um je eine Drehachse drehbar sind, wodurch das Lagerrad (22) bei der Drehung des Drehgestells auf den Lagerelementen abrollt.
  4. Tourbillon nach Anspruch 3, wobei die Lagerelemente (13) je ein Kugellager aufweisen.
  5. Tourbillon nach Anspruch 3, wobei die Lagerelemente je eine gleitend gelagerte Rolle aufweisen.
  6. Tourbillon nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lagerelemente ein Gleitlager bilden.
  7. Tourbillon nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lagerelemente in Umfangrichtung bewegbar und rollend ausgebildet sind, beispielsweise als Kugeln.
  8. Tourbillon nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei genau drei der Lagerelemente (13) vorhanden sind.
  9. Tourbillon nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Lauffläche (11) eine Nut bildet, und wobei die Lagerelemente (13) in die Nut eingreifen, um eine axiale und radiale Führung zu bilden.
  10. Tourbillon nach einem der Ansprüche 1-8 , wobei die Lauffläche (11) eine Feder bildet und wobei die Lagerelemente (13) eine Nut aufweisen, in welche ein Vorsprung (25) eingreift, um eine axiale und radiale Führung zu bilden.
  11. Tourbillon nach einem der vorangehenden Ansprüche, aufweisend ein Drehgestell-Zahnrad (21), an welchem ein Antriebsrad eines restlichen Uhrwerks angreifen und über welches dieses die Drehbewegung des Drehgestells und damit eine Zeitinformation abnimmt, wobei das Drehgestell-Zahnrad drehfest mit dem Lagerrad (22) verbunden und axial über oder unter diesem angeordnet ist.
  12. Tourbillon nach einem der vorangehenden Ansprüche, aufweisend eine gehäusefest montierbare Basis (12), welche eine gehäusefeste Verzahnung (9) aufweist, in welche ein mit dem Ankerrad (8) gekoppeltes Ritzel eingreift um dieses bei einer Drehbewegung des Drehgestells anzutreiben.
  13. Tourbillon nach einem der vorangehenden Ansprüche, aufweisend eine gehäusefest montierbare Basis (12), wobei mindestens eines der Lagerelemente (13) auf der Basis montiert ist.
  14. Uhr, insbesondere Armband- oder Taschenuhr, aufweisend ein Tourbillon (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche sowie einen Energiespeicher und ein Räderwerk zum Übertragen einer Antriebskraft vom Energiespeicher an das Tourbillon und zum Untersetzen der Drehbewegung des Drehgestells, sowie Anzeigemittel zum Anzeigen der Zeit.
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