WO2009059441A1 - Mechanische armbanduhr mit konstanter federkraft - Google Patents

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WO2009059441A1
WO2009059441A1 PCT/CH2008/000446 CH2008000446W WO2009059441A1 WO 2009059441 A1 WO2009059441 A1 WO 2009059441A1 CH 2008000446 W CH2008000446 W CH 2008000446W WO 2009059441 A1 WO2009059441 A1 WO 2009059441A1
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WO
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barrel
differential
gear
elevator
wristwatch according
Prior art date
Application number
PCT/CH2008/000446
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English (en)
French (fr)
Inventor
Patrick Kury
Stephan Kussmaul
Original Assignee
Eterna Ag Uhrenfabrik
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Publication date
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Priority to JP2010532398A priority patent/JP5412436B2/ja
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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
    • G04B1/00—Driving mechanisms
    • G04B1/10—Driving mechanisms with mainspring
    • G04B1/22—Compensation of changes in the motive power of the mainspring
    • 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
    • G04B1/00—Driving mechanisms
    • G04B1/10—Driving mechanisms with mainspring
    • G04B1/12—Driving mechanisms with mainspring with several mainsprings

Definitions

  • the invention relates to the field of mechanical watches, especially with automatic winding, in which a mainspring in a barrel with the help of the movements of a carrier can be pulled by a flywheel, wherein the mainspring has a constant spring force as possible.
  • Such watches are known. It is a so-called Stackfreed or a screw with radially increasing diameter or a so-called Maltese Cross used. These systems are complicated and have their mechanical disadvantages, in particular that they can not really guarantee the constant spring force.
  • the torque is also not at a not fully wound up clock, which is not worn, for example, not constant, but decreases with time. In this respect, this problem is not solved even with wristwatches with manual wind.
  • the present invention seeks to provide a clock of the type mentioned, in which over a long period of time, a substantially constant maximum torque is available.
  • the timepiece is also adjustable to provide minimal torque for improved accuracy of the gait. In other words, if it can be determined that the set mini- torque is no longer guaranteed, the clock stops.
  • Another goal is to extend the gear transit time with substantially constant torque.
  • the inventive mechanical wristwatch has a mainspring in a first barrel and a mechanical and / or automatic elevator. Furthermore, now a second barrel and a differential with three drive trains are provided. The fact that the strand connected to the elevator acts rectified on the first and the second barrel, both barrels are mounted torque neutral. In a standstill of the strand connected to the elevator, however, a drainage of the first barrel is compensated by an energy transfer via the differential from the second barrel. In particular, the advantageously stronger second barrel can then raise and / or support the first barrel.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of the wesent ⁇ union components of such a clock according to a first embodiment
  • FIG. 3 is a schematic view of a device for Drehmo ⁇ mentbegrenzung with a central sun gear
  • Fig. 4 is a schematic partially sectioned view of the structure of the sun gear construction in interaction with the first barrel
  • Fig. 5 is a schematic view similar to Fig. 3 without representation of the sun gear.
  • FIG. 1 shows a basic schematic representation of the essential components of such a clock according to a first exemplary embodiment.
  • the reference numeral 10 designates in a general way the barrel of the mainspring, which is fixed in the interior according to the knowledge of the skilled in the first barrel 10.
  • the designated hereinafter as the first barrel spring 10 has the outside via a spring drum 12 with teeth as a drain wheel and the spring, not shown in the drawings, which is mounted inside the spring mounting 173 shown in FIG. 4 in the first barrel.
  • the spring may be designed as a 950 g * mm spring.
  • the gears 110 and 111 it is connected to an axle 121 on which a schematically illustrated bevel gear 131 is attached.
  • the axis 121 is in a Lock differential housing 130 of a differential 40 stored.
  • An axis 141 is arranged in alignment with respect to the axis 121 and is likewise mounted in the housing 130.
  • a bevel gear 132 is arranged in the housing 130, wel ⁇ Ches as the bevel gear 131 with a differential pinion 133 is engaged.
  • the differential bevel gear is mounted with its axis on the housing 130. In principle, it is also possible to provide at the opening indicated by 134 another bevel gear for engagement with the bevel gears 131 and 132.
  • the housing or differential carrier 130 is fixedly connected to a bevel gear 135, which via gear wheels 112 and 113 with a second barrel 20 is in operative engagement.
  • the unit consisting of bevel gears 131, 132, 133 and housing 130 may be referred to as differential 40 with bevel gears. It has a gear ratio of 1: 1 with respect to the component distribution.
  • a differential 40 is in principle a special planetary gear in which the sun gear and the ring gear are the same size.
  • the axle 141 is connected to the conventional known automatic elevator. It can also intervene there, the manual elevator. When this works, the axis 141 rotates and transmits the moment evenly on the two barrels 10 and 20. If the wearer of the self-winding watch does not move, then the axle 141 stands and locks. As a result, wheel 132 does not move and an outlet of bevel gear 131 results in an equal running of bevel gear 133, so that the housing 130 rotates in opposite directions and transmits its movement via the gear 135 to the second barrel 20 in such a way that the one located therein , Spring not shown in the drawings also relaxed.
  • the second barrel 20 has a higher torque and is designed for example to 1200 g * mm.
  • the illustrated differential 40 has a so-called state over ⁇ tion of -1.
  • the differential 40 may also be designed as a planetary gear with a stand ratio of unequal -1. This can be achieved by differently sized hollow and sun gears (corresponding to the Ke ⁇ gelchen 131 and 132), in which case, for example, the bevel gears 133/134 would then be inclined with its axis in the housing 30 to the small wheel 131/132.
  • gearboxes such as Stirnraddifferentiale used.
  • FIG. 2 shows a schematic diagram of essential components of such a watch with a differential 40 according to a second exemplary embodiment.
  • Identical functional components have the same or similar, painted reference numerals.
  • the differential carrier 130 in turn comprises the bevel gears 131 and 133, wherein the bevel gear 131 engages on the axis 121 in the ratchet wheel 11 of the first barrel 10 via a not visible in FIG. 2 gear.
  • the gear 135 'of the housing 130' of the differential is now engaged with the gear 151 of the automatic winding and preferably on the opposite side with a parallel axis with the first gear 152 of the manual wind, the elevator shaft has received the reference numeral 153.
  • the pawl 30, de ⁇ ren free end in the ratchet gear 136 'engages, wel ⁇ Ches with the housing 130' is firmly connected.
  • the pawl 30 is preferably secured with its base 31 on a bottom plate, not shown in FIG. 2 for clarity, on which also the barrels 10 and 20 are arranged.
  • the differential 40 transmits according to its configuration, the torque on both sides of the barrels 10 and 20.
  • the gear 133 rotates in Fig. 2 forward out of the image plane and rotates the bevel gears 131 and 132 'in accordance with the movement in accordance with To reach arrows on the barrels. Both barrels 10 and 20 are raised.
  • the pawl 30 only allows the differential housing 130 'to rotate in one direction. In particular, the housing 130 'stands still when the elevators are resting above the elements 151 and 153. The opposite rotation is prevented. During a course of the barrel 20, ie a rotation of the barrel 20 against the direction indicated by the arrow, the gear 114 rotates in the opposite direction to the direction indicated and the movement is transferred at standstill of the housing 130 'in the manner shown on the barrel 10. .A co-rotation of the housing 130 'is prevented by the pawl 30. This means that the first barrel 10 is now through the process of the second barrel 20 is raised.
  • the second barrel 20 is designed more (at ⁇ play, 1200 g * mm), when the first barrel 10 (in this example, 950 g * mm).
  • the direction shown by the arrow on the spring ⁇ houses 10 and 20 corresponds to the lift direction of the barrels 10 and 20th
  • the ratchet wheel 11 cooperates in a known manner with the other compo ⁇ nents of the barrel 10. In particular, it is connected to the square or locking pin 171 with the shaft 172.
  • the first barrel 10 is so far raised indirectly, the second barrel 20, however, directly.
  • the constant force can be maintained as long as the second barrel with an initial dimension of 1200g * mm remains above the said 1000g * mm. Furthermore, an extension of the operating life is achieved by the fact that, in the event of a theoretical drop in the energy gie of the first barrel 10 to 900g * mm at 1000g * ⁇ un the second barrel 20 by the compensation via the differential 40, the first barrel 10 actually at 950g * ⁇ un remains, so that also the term is extended.
  • the constant force which alone brings about an advantageous embodiment of the watch according to the invention, is not the only effect according to the invention.
  • a second advantage is that in a further embodiment, the disadvantages are avoided, which arise in a case provided with a sliding barrel.
  • the reference numeral 50 denotes a sun gear, which is connected via a column wheel or drive wheel 161 with the drain wheel 12 of the barrel 10. This will now be explained with a torque limiting device in connection with FIGS. 3 and 4.
  • Fig. 3 shows in a schematic view the torque limiting device with the central sun gear 50.
  • This is connected via a known sequence of reduction wheels 164 with a column wheel or drive wheel 161 which drives a rack 51 having a front abutment surface 163 which after appropriate movement in the direction of the arrow against a torque screw 52 pushes.
  • the torque screw 52 is fixed by means of an adjusting screw 53 to a base plate of the clock.
  • the torque screw 52 is advantageously an eccentric screw, so that by turning the same about the axis of the adjusting screw 53, the end position of the rack 51 is adjustable at which it st ⁇ sst with the boundary surface 163 against the torque screw 52.
  • Fig. 4 shows in a schematic partially sectioned manner the structure of the sun gear in Zusa ⁇ unenspiel with the first barrel 10. This construction is both exporting ⁇ approximately examples of Figs. 1 and 2 and for further in FIGS. not illustrated embodiments can be used.
  • the column wheel 161 has at its two ends in each case a gear: the engagement gear 166 for coupling with the impeller 12 of the first barrel 10 and the engagement wheel 167 for coupling with the sun gear 50th
  • the ratchet wheel 11 is rigidly connected to the shaft 172 via a square 171 acting as a locking pin.
  • the shaft 172 is passed through the barrel 10 and is there for spring mounting 173 in the first barrel 10.
  • At its opposite end it is mounted on a ball bearing 179, which is designed here as a double ball bearing.
  • the ball bearing 179 is in communication with the first barrel 10.
  • a rotation of the shaft 173 in one direction leads at standstill of the barrel 10, that is, the housing with the drain wheel 12, for mounting the spring therein.
  • a rotation of the barrel 10 in the same direction relaxes the spring.
  • the sun gear 50 rotates with rotating barrel 10 in the same direction.
  • the shaft 172 transmits its rotational movement via the small transmission gear 174, which is rotatably connected via the square 177 with the shaft 172, on the larger of the teeth of the planetary gear 165. This then rotates the sun gear 50 in the opposite direction.
  • a rotation of the ratchet wheel 11 for mounting the barrel 10 therefore leads to a rotation of the sun gear 50 in one direction.
  • one Winding the barrel 10 in the course of its expiration has a stationary sun gear 50 result.
  • the provision of the further toothed wheels 164 to the toothed rack 51 corresponds to a gear display.
  • the planetary gear 165 is provided with a further smaller toothing which engages the toothing assigned to this transmission gear 176 of the planetary ⁇ tenrades 165th
  • This transfer gear 176 then engages the first of the gears 164.
  • the transmission gear 176 may be mounted in particular with a Rubinlagerung 180 on the shaft 172, which is practical for reasons of space.
  • the averaging gear construction is known to the person skilled in the art. For the purposes of the present invention, however, it must provide the surface 163 which limits the movement of the rack 51 against the abutment surface 163 of the torque screw 52. It will subsequently be shown that this stop serves to limit the torque in its value upwards.
  • FIG. 5 shows a schematic view similar to FIG. 3 without representation of the sun gear 50, which is mounted concentrically to the central axis of the shaft 172 indicated by the square 177 and with the components shown in FIG. 5 via an external engagement in FIG the wheel 167 and via the bearing 178 of the planetary gear 165 is operatively connected.
  • a second torque screw is provided on the opposite side of the rack 51.
  • a stop surface is provided analogously, which is shown for clarity in FIG. 3 with the reference numeral 263 as a principle. This stop surface then limits the torque in its value down.
  • the function of the torque limit up is now as follows.
  • the ratchet wheel 11 is rotated by acting on the housing 130 elevator and pulls the spring inside the barrel 10. It also rotates the planetary gear 165 in the direction shown in Fig. 3, so that the sun gear 50 and the downstream gears 164 rotate according to the arrows.
  • the rack 151 is advanced against the torque screw 52.
  • a Drehmomentbegren- tion is provided at least upwards, which makes a maximum position for the mounting of the first barrel 10 adjustable by a torque limiter and in a further embodiment, the flow of the spring of the barrel 10 under a minimum voltage.
  • the mediating element, here a rack 51 can also be designed differently, for example by a toothed wheel, which has a radial pointing outward pointer, which can also push against also arranged radially to this gear maximum and / or minimum stops. Instead of the linear movement of the rod 51 then an angular movement of this pointer is provided.
  • the barrel 10 is a barrel with a spring which is fixedly attached to the inner edge of the spring housing and on the shaft 173 of the shaft 172 of the ratchet wheel 11.
  • the barrel 20 is a barrel 20 limited by a slip clutch or other known means in its elevator of the spring.

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Abstract

Eine mechanische Armbanduhr weist eine Triebfeder in einem ersten Federhaus (10) und einen mechanischen und/oder Automatik-Aufzug (141, 151, 152) auf. Ein zweites Federhaus (20) und ein Differential (40) mit drei Antriebssträngen (121, 141, 135; 121, 114, 135') sind vorgesehen, wobei der mit dem Aufzug verbundene Strang (141, 151, 152) gleichgerichtet auf das erste und das zweite Federhaus (10 und 20) wirkt.

Description

Mechanische Armbanduhr mit konstanter Federkraft
Technisches Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft das Gebiet der mechanischen Armbanduhren, insbesondere mit Automatikaufzug, bei der eine Triebfeder in einem Federhaus mit Hilfe der Bewegungen eines Trägers durch eine Schwungmasse aufziehbar ist, wobei die Triebfeder eine möglichst konstante Federkraft aufweist.
Stand der Technik
Solche Uhren sind bekannt. Es wird ein sogenanntes Stackfreed oder eine Schnecke mit radial ansteigendem Durchmesser oder auch ein sogenanntes Malteserkreuz verwendet. Diese Systeme sind kompliziert und haben ihre mechanischen Nachteile, insbesondere, dass sie die konstante Federkraft nicht wirklich garantieren können .
Bei Automatikuhren kommt ein weiteres Problem hinzu. Es wird heute vielfach ein Rotorsystem verwendet, dessen Drehachse sich im Zentrum des Werks befindet und welches sich ohne Begrenzung drehen kann, über ein Untersetzungsgetriebe wird die Kraft auf die Triebfeder übertragen. Eine Schleppfeder verhindert dabei, dass die Triebfeder überspannt wird. Die Schleppfeder ist eine Rutschkupplung, die das Drehmoment der Uhr bei Vollaufzug begrenzt .
Durch diese Rutschkupplung wird aber bei Vollaufzug das Drehmoment nicht konstant gehalten, sondern verringert sich abrupt bei einem Vorgang des Durchrutschens und erhöht sich dann wieder durch den Aufzug während der Bewegung des Trägers soweit, bis ein erneutes Durchrutschen am eingestellten Schwellwert der Rutschkupplung eintritt. Dies wird erreicht, indem diese Feder nicht fest in der Federhauswandung eingehängt wird. Zwischen Fe¬ derhaus und Federende befindet sich eine kurze, kräftige Feder, die sogenannte Schleppfeder, die kurz vor dem vollen Aufzug un¬ ter Spannung an der Federhauswand entlanggleitet von einer soge¬ nannten Encoche in eine weitere gleitet und somit die Zugfeder mitschleppt. Die Schleppfeder ist die Rutschkupplung, um Beschädigungen der Zugfeder zu verhindern.
Daraus ergibt sich sofort die Feststellung, dass das Drehmoment bei einer aufgezogenen Armbanduhr des Standes der Technik mit Automatikaufzug nicht konstant ist, sondern sich in einer Sägezahnkurve bis jeweils zu einem Schwellwert ändert.
Ferner ist das Drehmoment auch bei einer nicht voll aufgezogenen Uhr, die beispielsweise nicht getragen wird, auch nicht konstant, sondern sinkt mit der Zeit ab. Insofern ist dieses Problem auch bei Armbanduhren mit Handaufzug nicht gelöst.
Zusammenfassung der Erfindung
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Uhr der eingangs genannten Art anzugeben, bei der über einen längeren Zeitraum ein im wesentlichen konstantes maximales Drehmoment zur Verfügung steht.
Ein weiteres Ziel ist darin zu sehen, dass die Uhr auch einstellbar ist, um ein minimales Drehmoment zur Verfügung zu stellen, um eine verbesserte Ganggenauigkeit zu erreichen. Mit anderen Worten, sofern feststellbar ist, dass das eingestellte mini- male Drehmoment nicht mehr gewährleistet ist, bleibt die Uhr stehen.
Ein weiteres Ziel ist darin zu sehen, die Ganglaufzeit mit im wesentlichen konstantem Drehmoment zu verlängern.
Schliesslich ist angestrebt, gerade bei Automatikuhren, die durch das Einsetzen der Rutschkupplung verursachten Schläge zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss für eine Uhr der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemässe mechanische Armbanduhr hat eine Triebfeder in einem ersten Federhaus und einen mechanischen und/oder Automatik-Aufzug. Ferner sind nun ein zweites Federhaus und ein Differential mit drei Antriebssträngen vorgesehen. Dadurch, dass der mit dem Aufzug verbundene Strang gleichgerichtet auf das erste und das zweite Federhaus wirkt, werden beide Federhäuser drehmomentneutal aufgezogen. Bei einem Stillstehen des mit dem Aufzug verbundenen Stranges wird dagegen ein Ablaufen des ersten Federhauses durch einen Energieübertrag über das Differential aus dem zweiten Federhaus kompensierbar. Insbesondere kann dann das vorteilhafterweise stärkere zweite Federhaus das erste Federhaus aufziehen und/oder unterstützen.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet .
Kurze Zusammenfassung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend in Bezug auf vorteilhafter Aus- führungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnun¬ gen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine prinzipielle schematische Darstellung der wesent¬ lichen Bauteile einer solchen Uhr gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel ,
Fig. 2 eine prinzipielle schematische Darstellung wesentlicher Bauteile einer solchen Uhr gemäss einem zweiten Ausfüh¬ rungsbeispiel ,
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Drehmo¬ mentbegrenzung mit einem zentralen Sonnenrad,
Fig. 4 eine schematische teilweise geschnittene Ansicht des Aufbau der Sonnenradkonstruktion im Zusammenspiel mit dem ersten Federhaus, und
Fig. 5 eine schematische Ansicht ähnlich zu Fig. 3 ohne Darstellung des Sonnenrades .
Ausführliche Beschreibung von Ausführungsbeispielen Die Fig. 1 zeigt eine prinzipielle schematische Darstellung der wesentlichen Bauteile einer solchen Uhr gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel .
Das Bezugszeichen 10 bezeichnet in allgemeiner Weise das Federhaus der Triebfeder, die im Innern gemäss dem Wissen des Fachmanns am ersten Federhaus 10 befestigt ist. Das im folgenden als erstes Federhaus bezeichnete Federhaus 10 verfügt aussen über eine Federtrommel 12 mit Verzahnung als Ablaufrad und die in den Zeichnungen nicht dargestellte Feder, die innen an der in der Fig. 4 dargestellten Federbefestigung 173 im ersten Federhaus montiert ist. Die Feder kann beispielsweise als eine Feder mit 950 g*mm ausgelegt sein. Über die Zahnräder 110 und 111 ist sie mit einer Achse 121 verbunden, auf der ein schematisch dargestelltes Kegelrad 131 befestigt ist. Die Achse 121 wird in einem Sperrdifferentialgehäuse 130 eines Differentials 40 gelagert. Eine Achse 141 ist fluchtend gegenüber der Achse 121 angeordnet und wird ebenfalls im Gehäuse 130 gelagert. Mit der Achse 141 verbunden ist im Gehäuse 130 ein Kegelrad 132 angeordnet, wel¬ ches wie das Kegelrad 131 mit einem Differentialkegelrad 133 im Eingriff steht. Das Differentialkegelrad ist mit seiner Achse am Gehäuse 130 gelagert. Prinzipiell ist es auch möglich an der mit 134 bezeichneten Öffnung ein weiteres Kegelrad für den Eingriff mit den Kegelrädern 131 und 132 vorzusehen.
Das Gehäuse oder Differentialkorb 130 ist mit einem Kegelrad 135 festverbunden, welches über Zahnräder 112 und 113 mit einem zweiten Federhaus 20 im Wirkeingriff steht.
Die Einheit, bestehend aus Kegelrädern 131, 132, 133 und Gehäuse 130 kann als Differential 40 mit Kegelrädern bezeichnet werden. Es hat ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 in Bezug auf die Mo- mentenverteilung. Ein Differential 40 ist im Prinzip ein spezielles Planetengetriebe, bei dem Sonnenrad und Hohlrad gleich gross sind.
Die Achse 141 ist mit dem konventionellen bekannten Automatikaufzug verbunden. Es kann dort auch der manuelle Aufzug eingreifen. Wenn dieser arbeitet, dreht sich die Achse 141 und überträgt das Moment gleichmässig auf die beiden Federhäuser 10 und 20. Bewegt sich der Träger der Uhr mit Automatikaufzug nicht, dann steht die Achse 141 und sperrt. Dadurch bewegt sich Rad 132 nicht und ein Ablauf von Kegelrad 131 hat ein gleiches Ablaufen von Kegelrad 133 zur Folge, so dass sich das Gehäuse 130 gegenläufig dreht und seine Bewegung über das Zahnrad 135 auf das zweite Federhaus 20 dahingehend überträgt, dass sich die darin befindliche, in den Zeichnungen nicht dargestellte Feder auch entspannt. Das zweite Federhaus 20 hat ein höheres Drehmoment und ist beispielsweise auf 1200 g*mm ausgelegt.
Das dargestellte Differential 40 hat eine sogenannte Standüber¬ setzung von -1. Bei anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung kann das Differential 40 auch als Planetengetriebe mit einer Standübersetzung von ungleich -1 ausgestaltet sein. Dies kann durch unterschiedlich grosse Hohl- und Sonnenräder (die den Ke¬ gelrädern 131 und 132 entsprechen) erreicht werden, wobei dann beispielsweise das oder die Kegelräder 133/134 dann mit ihrer Achse im Gehäuse 30 zu dem kleinen Rad 131/132 geneigt wären. Es sind auch andere Getriebe wie Stirnraddifferentiale einsetzbar.
Fig. 2 zeigt eine prinzipielle schematische Darstellung wesentlicher Bauteile einer solchen Uhr mit einem Differential 40 ge- mäss einem zweiten Ausführungsbeispiel. Gleiche funktionelle Bauteile haben gleiche oder ähnliche, gestrichene Bezugszeichen erhalten.
Der Differentialkorb 130' umfasst wiederum die Kegelräder 131 und 133, wobei das Kegelrad 131 über ein in der Fig. 2 nicht sichtbares Zahnrad auf der Achse 121 in das Sperrrad 11 des ersten Federhauses 10 eingreift.
Unterschiedlich zur Konzeption des Ausführungsbeispiels zur Fig. 1 ist die Achse 141', auf der das Kegelrad 132' des Gehäuses 130' befestigt ist. Dieses ist hier über ein Zahnrad 114 mit dem zweiten Federhaus 20 in Verbindung.
Das Zahnrad 135' des Gehäuses 130' des Differentials steht nun im Eingriff mit dem Zahnrad 151 des Automatikaufzugs und vorzugsweise auf der gegenüberliegenden Seite mit paralleler Achse mit dem ersten Zahnrad 152 des Handaufzugs, dessen Aufzugsachse das Bezugszeichen 153 erhalten hat. Wesentlich ist in der Fig. 2 die Sperrklinke 30 zu erwähnen, de¬ ren freies Ende in das Sperrklinkenzahnrad 136' eingreift, wel¬ ches mit dem Gehäuse 130' fest verbunden ist. Die Sperrklinke 30 ist vorzugsweise mit ihrer Basis 31 auf einer in der Fig. 2 zur Übersichtlichkeit nicht dargestellten Bodenplatte befestigt, auf welcher auch die Federhäuser 10 und 20 angeordnet sind.
Wenn nun der Handaufzug mit seiner Achse 153 entsprechend dem dargestellten Pfeil gedreht wird, dann kann sich das Gehäuse 130' beginnen zu drehen. Gleiches gilt, wenn das Zahnrad 151 durch den Automatikaufzug, sozusagen als letztes Glied, in die mit dem Pfeil dargestellte Richtung gedreht wird.
Damit überträgt das Differential 40 entsprechend seiner Ausgestaltung das Drehmoment beidseitig auf die Federhäuser 10 und 20. Das Zahnrad 133 dreht sich in der Fig. 2 nach vorne aus der Bildebene heraus und dreht die Kegelräder 131 und 132' entsprechend mit, um die Bewegung entsprechend den Pfeilen auf den Federhäusern zu erreichen. Beide Federhäuser 10 und 20 werden aufgezogen.
Die Sperrklinke 30 gestattet nur das Drehen des Differentialgehäuses 130' in eine Richtung. Das Gehäuse 130' steht insbesondere still, wenn die Aufzüge über die Elemente 151 und 153 still stehen. Die entgegengesetzte Drehung wird verhindert. Bei einem Ablauf des Federhauses 20, also einer Drehung des Federhauses 20 entgegen der mit dem dargestellten Pfeil angedeuteten Richtung dreht sich das Zahnrad 114 in die entgegengesetzte zur angezeigten Richtung und die Bewegung überträgt sich bei Stillstand des Gehäuses 130' in der dargestellten Weise auf das Federhaus 10. .Eine Mitdrehung des Gehäuses 130' wird durch die Sperrklinke 30 verhindert. Das heisst, dass das erste Federhaus 10 nun durch den Ablauf des zweiten Federhauses 20 aufgezogen wird. Dies ist deshalb möglich, weil das zweite Federhaus 20 stärker (bei¬ spielsweise 1200 g*mm) ausgelegt ist, als das erste Federhaus 10 (hier beispielsweise 950 g*mm) . Die mit dem Pfeil auf den Feder¬ häusern 10 und 20 dargestellte Richtung entspricht jeweils der Aufzugsrichtung der Federhäuser 10 und 20.
Das Sperrrad 11 wirkt in bekannter Weise mit den anderen Kompo¬ nenten des Federhauses 10 zusammen. Insbesondere ist es mit dem Vierkant oder Sperrbolzen 171 mit dem Schaft 172 verbunden. Das erste Federhaus 10 wird insofern indirekt aufgezogen, das zweite Federhaus 20 dagegen direkt.
Die gleiche Funktionsweise ergibt sich bei der Ausführungsform nach Fig. 1. Insofern ist es durch eine drei Stränge aufweisende Differentialübertragung, bei der die Standübersetzung zwischen erstem und zweitem Federhaus 10 und 20 negativ ist (kleiner Null) , dass bei einem Aufzug, unabhängig davon, ob dieser automatisch oder per Hand arbeitet, beide Federhäuser 10 und 20 aufgezogen werden, während bei einem Stillstand des Aufzuges das stärkere zweite Federhaus 20 weiterhin das schwächere erste Federhaus 10 aufzieht und damit dieses neben einer Laufzeitverlängerung über eine konstante Kraft verfügt, da es selbst nicht aus einem aufgezogenen Zustand entlassen wird, so lange die Reserveenergie des zweiten Federhauses besteht. Unter Reserveenergie ist die Energie des zweiten Federhauses 20 zu verstehen, um die es die Normenergie des ersten Federhauses 10 übersteigt. Mit anderen Worten, wenn die Normenergie des ersten Federhauses 10 beispielsweise 1000g*mm gewählt wird und kann die konstante Kraft solange aufrecht erhalten werden, solange das zweite Federhaus mit einer Anfangsauslegung von 1200g*mm über den besagten 1000g*mm bleibt. Ferner wird eine Laufzeitverlängerung dadurch erreicht, dass bei einem theoretischen Abfallen der Ener- gie des ersten Federhauses 10 auf 900g*mm bei noch 1000g*πun des zweiten Federhauses 20 durch den Ausgleich über das Differential 40 das erste Federhaus 10 tatsächlich bei 950g*πun verbleibt, so dass zudem die Laufzeit verlängert wird. Die konstante Kraft, die alleine schon eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfin- dungsgemässen Uhr mit sich bringt, ist aber nicht die einzige erfindungsgemässe Wirkung. Ein zweiter Vorteil liegt darin, dass in einer weiterführenden Ausgestaltung die Nachteile vermieden werden, die bei einem mit einer Rutschkupplung versehenen Federhaus entstehen.
In der Fig. 2 ist mit dem Bezugszeichen 50 ein Sonnenrad bezeichnet, das über ein Säulenrad oder Antriebsrad 161 mit dem Ablaufrad 12 des Federhauses 10 verbunden ist. Dieses wird mit einer das Drehmoment begrenzenden Vorrichtung nun im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 erläutert.
Die Fig. 3 zeigt in einer schematischen Ansicht die Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung mit dem zentralen Sonnenrad 50. Dieses ist über eine bekannte Abfolge von Untersetzungsrädern 164 mit einem Säulenrad oder Antriebsrad 161 verbunden, welches eine Zahnstange 51 antreibt, die eine vordere Anschlagfläche 163 aufweist, die nach entsprechender Bewegung in Pfeilrichtung gegen eine Drehmomentschraube 52 stösst. Die Drehmomentschraube 52 ist mit Hilfe einer Einstellschraube 53 an einer Grundplatte der Uhr befestigt. Die Drehmomentschraube 52 ist vorteilhafterweise eine exzentrische Schraube, so dass durch Verdrehen derselben um die Achse der Einstellschraube 53 die Endposition der Zahnstange 51 einstellbar ist, an der diese mit der Begrenzungsfläche 163 gegen die Drehmomentschraube 52 stδsst.
Die Fig. 4 zeigt in schematischer teilweise geschnittener Weise den Aufbau der Sonnenradkonstruktion im Zusaπunenspiel mit dem ersten Federhaus 10. Diese Konstruktion ist bei beiden Ausfüh¬ rungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 und auch nach weiteren in den Fig. nicht dargestellten Ausführungsformen einsetzbar.
Das Säulenrad 161 verfügt an seinen beiden Enden über jeweils ein Zahnrad: das Eingriffsrad 166 für die Koppelung mit dem Laufrad 12 des ersten Federhauses 10 und das Eingriffsrad 167 zur Kopplung mit dem Sonnenrad 50.
Das Sperrrad 11 ist über einen als Sperrbolzen wirkenden Vierkant 171 mit dem Schaft 172 starr verbunden. Der Schaft 172 ist durch das Federhaus 10 hindurchgeführt und wird dort zur Federbefestigung 173 im ersten Federhaus 10. An seinem gegenüberliegenden Ende ist es an einer Kugellagerung 179, welche hier als Doppelkugellagerung ausgebildet ist, gelagert. Die Kugellagerung 179 steht mit dem ersten Federhaus 10 in Verbindung.
Eine Drehung des Schaftes 173 in eine Richtung führt bei Stillstand des Federhauses 10, das heisst des Gehäuses mit dem Ablaufrad 12, zum Aufziehen der darin befindlichen Feder. Eine Drehung des Federhauses 10 in der gleichen Richtung (bei Stillstand des Schaftes 173) entspannt die Feder. Dies wird zur Funktion des Eingriffs von Planetenrad 165 und Sonnenrad 50 wesentlich. Das Sonnenrad 50 dreht sich bei drehendem Federhaus 10 in die gleiche Richtung. Der Schaft 172 überträgt seine Drehbewegung über das kleine Übertragungszahnrad 174, welches über den Vierkant 177 drehfest mit dem Schaft 172 verbunden ist, auf die grossere der Verzahnungen des Planetenrades 165. Dieses dreht dann das Sonnenrad 50 in die entgegengesetzte Richtung. Ein Drehen des Sperrrades 11 zum Aufziehen des Federhauses 10 führt daher zu einer Drehung des Sonnenrades 50 in die eine Richtung. Der Ablauf des Ablaufrades 10 führt dagegen zu einer Drehung des Sonnenrades 50 in die andere Richtung. Mit anderen Worten, ein Aufziehen des Federhauses 10 im Umfang seines Ablaufs hat ein stillstehendes Sonnenrad 50 zur Folge. Der Fachmann erkennt, dass das Vorsehen der weiteren Zahnräder 164 zur Zahnstange 51 einer Gangabiaufanzeige entspricht. Hierfür ist das Planetenrad 165 mit einer weiteren kleineren Verzahnung versehen, die in das dieser Verzahnung zugeordnete Übertragungszahnrad 176 des Plane¬ tenrades 165 eingreift. Dieses Übertragungszahnrad 176 greift dann in das erste der Zahnräder 164 ein. Das Übertragungszahnrad 176 kann insbesondere mit einer Rubinlagerung 180 auf dem Schaft 172 gelagert sein, was aus Platzgrύnden praktisch ist. Es ist jedoch nicht notwendigerweise mit der Achse des Schaftes 172 konzentrisch gelagert . Insofern ist die mittelnde Zahnradkonstruktion dem Fachmann bekannt . Er muss für die Zwecke der vorliegenden Erfindung aber die Fläche 163 vorsehen, die die Bewegung der Zahnstange 51 an der Anschlagfläche 163 der Drehmomentschraube 52 begrenzt. Es wird in der Folge gezeigt werden, dass dieser Anschlag der Drehmomentbegrenzung in seinem Wert nach o- ben dient .
Die Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht ähnlich zu Fig. 3 ohne Darstellung des Sonnenrades 50, welches konzentrisch zu der durch den Vierkant 177 angedeuteten zentralen Achse des Schaftes 172 gelagert ist und mit den in der Fig. 5 dargestellten Bauteilen über einen äusseren Eingriff in das Rad 167 und über das Lager 178 des Planetenrades 165 in Wirkverbindung steht.
Vorher wird noch auf eine andere in den Zeichnungen nicht dargestellte Ausführungsform hingewiesen, bei der eine zweite Drehmomentschraube auf der gegenüberliegenden Seite der Zahnstange 51 vorgesehen ist. Dann ist analog eine Anschlagfläche vorgesehen, die zur Verdeutlichung in der Fig. 3 mit dem Bezugszeichen 263 als Prinzip eingezeichnet ist. Diese Anschlagfläche begrenzt dann das Drehmoment in seinem Wert nach unten. Die Funktion der Drehmomentbegrenzung nach oben ist nun wie folgt. Das Sperrrad 11 wird über den auf das Gehäuse 130 wirkenden Aufzug gedreht und zieht die Feder im Innern des Federhauses 10 auf. Sie dreht ferner das Planetenrad 165 in die in der Fig. 3 eingezeichneten Richtung, so dass sich das Sonnenrad 50 und die nachgeschalteten Zahnräder 164 entsprechend den eingezeichneten Pfeilen drehen. Somit wird die Zahnstange 151 gegen die Drehmomentschraube 52 vorgeschoben. Bei Erreichen der Anschlagfläche 163 von dieser sperrt die Vorrichtung und das Sperrrad kann sich nicht mehr weiter drehen; das Federhaus 10 ist aufgezogen. Sofern nun der Ablauf des Ablaufrades 12 des Federhauses 10 gegenüber dem Nachspannen an Hand des Sperrrades 11 gleich gross ist, erkennt der Fachmann sofort, dass das über die Feder erzeugte und angewandte Drehmoment gleichförmig und konstant ist. Es gibt keine Verringerung.
Durch die Sperrung des Sperrrades 11 über die beschriebene Kraftübertragungskette von der Zahnstange 51 ausgehend wird weitergehende Aufzugstätigkeit nun über das Differential 40 anders weitervermittelt. Da das Kegelrad 131 blockiert ist, führt das Drehen der Achse 153 oder des Zahnrades 151 zu einem Drehen des Zahnrades 132' (beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wäre es die Achse 141) und somit zu einem Aufziehen des zweiten Federhauses 20. Hier kann es nun passieren, dass die im Innern des Federhauses 20 vorgesehene Rutschkupplung anspricht und damit durchrutscht . Das hat aber nur eine Auswirkung auf den sich bewegenden Strang, das heisst, die sicher ergebende Drehmomentschwankung, die auf das Kegelrade 132' wirkt, wird im wesentlichen auf die Aufzugsteile 151 und 153 weitergegeben. Ein Durchreichen dieser Schwankung auf das Federhaus 10 wird weitgehend vermieden. Versuche haben ergeben, dass in diesem Zusammenhang die Kon¬ struktion der Fig. 2 mit der Einwirkung der Rutschkupplung auf die Achse 141 und damit auf das Kegelrad 132' vorteilhafter ist, als die Einwirkung eines solchen Schlages auf das Gehäuse 130 des Differentials 40 über das Kegelrad 135.
Wenn kein Aufziehen stattfindet, wird über das zweite stärkere Federhaus 20 über eine gewisse Zeit Energie auf das erste schwä¬ chere Federhaus 10 übertragen, so dass die dort von der Feder ausgeübte Kraft über längere Zeit vollkommen konstant bleibt, solange die durch das zweite Federhaus 20 bestehende überschüssige Energie grösser als die Auslegung des ersten Federhauses 10 ist, also beispielsweise grösser als 950g*mm.
Wenn nun beide Federhäuser 10 und -20 ablaufen, bewegt sich die Zahnstange 51 zurück, bis sie, im nicht dargestellten Ausführungsbeispiel mit der Fläche 263 an einer zweiten Drehmomentschraube anstösst. Damit sperrt sich die Bewegung des für die Rückwärtsbewegung verantwortlichen Ablaufrades 12 und die Uhr bleibt stehen. Dies scheint auf den ersten Blick ein Nachteil. Es ist aber ein Vorteil, weil vermieden wird, dass, insbesondere bei einem Automatikaufzug, die Uhr längere Zeit in einem für die Genauigkeit ungünstigen Regime arbeitet, mit anderen Worten, wenn die Uhr läuft, dann mit hoher Genauigkeit. Aus der Bewegung der Zahnstange 51 kann direkt auch eine Gangabiaufanzeige abgeleitet werden, bei der „maximal" die Konstanz der die Uhr antreibenden Federkraft anzeigt und ein Nähern des Zeigers einer Position „minimal" das Aufziehen nahelegt.
Es ist klar, dass der Fachmann verschiedene andere Realisationen ins Auge fasst. So sind schon verschiedene Differentiale 40 beschrieben worden. Es sind auch beliebige andere Differentiale einsetzbar, sofern der aufziehende Strang 141, 151, 152 gleich- gerichtet auf erstes und zweites Federhaus 10 und 20 wirkt, und ein Stillstehen desselben ein umgekehrtes entgegengesetztes Ablaufen im Sinne der Drehrichtung von Federhaus 10 und 20 gestat¬ tet, wobei das stärkere Federhaus 20 vorteilhafterweise eine Vorrichtung zur Verhinderung der Überspannung seiner Feder auf¬ weist, während das schwächere Federhaus 10 die Uhr tatsächlich antreibt. Vorteilhafterweise wird dabei eine Drehmomentbegren- zung zumindest nach oben vorgesehen, die eine maximale Stellung für das Aufziehen des ersten Federhauses 10 durch eine Drehmomentbegrenzung einstellbar macht und in einer weiteren Ausgestaltung den Ablauf der Feder des Federhauses 10 unter eine minimale Spannung gewährleistet. Das vermittelnde Element, hier eine Zahnstange 51, kann auch anders ausgestaltet sein, beispielsweise durch ein Zahnrad, welches einen radialen nach aussen weisenden Zeiger aufweist, der gegen ebenfalls radial zu diesem Zahnrad angeordnete Maximal- und/oder Minimalanschläge stossen kann. Statt der Linearbewegung der Stange 51 ist dann eine Winkelbewegung dieses Zeigers vorgesehen.
Das Federhaus 10 ist ein Federhaus mit einer Feder, die am Innenrand des Federgehäuses und an dem Schaft 173 der Welle 172 des Sperrrades 11 fix befestigt ist.
Das Federhaus 20 ist ein durch eine Rutschkupplung oder ein anderes bekanntes Mittel in seinem Aufzug der Feder begrenztes Federhaus 20.
Bezugszeichenliste
10 erstes Federhaus mit Triebfeder
11 Sperrrad
12 Ablaufrad
20 zweites Federhaus mit Schleppfeder
30 Sperrklinke 0 Differential 0 Sonnenrad 1 Zahnstange 2 Drehmomentschraube
53 Einstellschraube
111 Zahnrad
112 Zahnrad
113 Zahnrad
114 Zahnrad
121 Achse für Verbindung erstes Federhaus
130 Gehäuse des Differentials des Strangs des zweiten Federhauses
130' Gehäuse des Differentials des Strangs des Aufzugs
131 Kegelrad des Differentials des Strangs des ersten Federhauses
132 Kegelrad des Differentials des Strangs des Aufzugs
132' Kegelrad des Differentials des Strangs des zweiten Federhauses
133 Kegelrad des Differentials
134 Lagerung eines weiteren Kegelrad des Differentials
135 Zahnrad des Gehäuses des Differentials 135' Zahnrad des Gehäuses des Differentials 136' Sperrklinkenzahnrad
141 Achse für Verbindung mit dem Antrieb
151 Zahnrad des Automatikaufzugs
152 erstes Zahnrad des Handaufzugs
153 Aufzugsachse des Handaufzugs 161 Säulenrad
163 Begrenzungsfläche
164 weitere Zahnräder
165 Planetenrad
166 Eingriffsrad mit dem Laufrad des ersten Federhauses
167 Eingriffsrad mit dem Sonnenrad 171 Vierkant als Sperrbolzen
172 Schaft
173 Federbefestigung im ersten Federhaus
174 Übertragungszahnrad
175 Kugellagerung des Sonnenrades
176 Übertragungszahnrad des Planetenrades
177 Vierkant
178 Lagerung des Planetenrades
179 Kugellager
180 Rubinlagerung

Claims

Patentansprüche
1. Mechanische Armbanduhr mit einer Triebfeder in einem ersten Federhaus (10) und mit einem mechanischen und/oder Automatik- Aufzug (141, 151, 152), dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Federhaus (20) und dass ein Differential (40) mit drei Antriebs- strängen (121, 141, 135; 121, 114, 135') vorgesehen ist, wobei der mit dem Aufzug verbundene Strang (141, 151, 152) gleichgerichtet auf das erste und das zweite Federhaus (10 und 20) wirkt .
2. Mechanische Armbanduhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Stillstehen des mit dem Aufzug verbundenen Stranges (141, 151, 152) ein Ablaufen des ersten Federhauses durch einen Energieübertrag über das Differential (40) aus dem zweiten Federhaus (20) kompensierbar ist.
3. Mechanische Armbanduhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dass das zweite Federhaus (20) stärker als das erste Federhaus (10) ausgelegt ist.
4. Mechanische Armbanduhr nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass Ablauf (12) und Aufzug (11) des ersten Federhauses (10) mit einer Drehmomentbegrenzungseinrichtung (51, 163, 52) im Wirkzusammenhang stehen, so dass bei Erreichen einer vorbestimmten maximalen Spannung der Feder des ersten Federhauses (10) ein weiteres Aufziehen vermieden wird, so dass der mechanische und/oder Automatik-Aufzug (141, 151, 152) durch das Differential ausschliesslich auf das zweite Federhaus (20) einwirkt .
5. Mechanische Armbanduhr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich- net, dass Ablauf (12) und Aufzug (11) des ersten Federhauses (10) im Wirkzusaπunenhang mit einem Sonnenrad (50) und einem mit diesem verbundenen Planetenrad (165) stehen, durch welche ein Begrenzungselement (51) gegen einen Anschlag (52) bewegbar ist.
6. Mechanische Armbanduhr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Ablauf (12) und Aufzug (11) des ersten Federhauses (10) mit einer Drehmomentbegrenzungseinrichtung (51, 163, 52) im WirkZusammenhang stehen, so dass bei Erreichen einer vorbestimmten minimalen Spannung der Feder des ersten Federhauses (10) ein weiteres Ablaufen vermieden wird.
7. Mechanische Armbanduhr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Ablauf (12) und Aufzug (11) des ersten Federhauses
(10) im WirkZusammenhang mit einem Sonnenrad (50) und einem mit diesem verbundenen Planetenrad (165) stehen, durch welche ein Begrenzungselement (51) gegen einen Anschlag bewegbar ist.
8. Mechanische Armbanduhr nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungselement eine Zahnstange (51) ist, und dass der Anschlag eine Drehmomentschraube (52) , insbesondere eine einstellbare exzentrische Drehmomentschraube ist.
9. Mechanische Armbanduhr nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungselement ein radialer Zeiger eines Zahnrades ist, und dass der Anschlag eine die Winkelbewegung des Zeigers begrenzender Anschlag ist.
10. Mechanische Armbanduhr nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Differential (40) eine Standübersetzung zwischen den beiden Strängen der Federhäuser von -1 aufweist.
11. Mechanische Armbanduhr nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Differential (40) ein Planetengetriebe mit unterschiedlich grossen Hohl- und Sonnenräder (131, 132) ist, wobei dann das oder die Kegelräder (133, 134) mit ihrer Achse im Differentialgehäuse (30) zu dem kleineren Rad (131 oder 132) hin geneigt sind.
12. Mechanische Armbanduhr nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Differential ein Stirnraddifferential ist .
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