EP2498141A2 - Escapement for mechanical timepiece - Google Patents

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Publication number
EP2498141A2
EP2498141A2 EP12405024A EP12405024A EP2498141A2 EP 2498141 A2 EP2498141 A2 EP 2498141A2 EP 12405024 A EP12405024 A EP 12405024A EP 12405024 A EP12405024 A EP 12405024A EP 2498141 A2 EP2498141 A2 EP 2498141A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
balance
armature
escapement
axis
wheel
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12405024A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bonny Witteveen
Elmar Mock
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.)
Creaholic SA
Original Assignee
Creaholic SA
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2498141A2 publication Critical patent/EP2498141A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • G04B19/00—Indicating the time by visual means
    • G04B19/24—Clocks or watches with date or week-day indicators, i.e. calendar clocks or watches; Clockwork calendars
    • G04B19/241—Clocks or watches with date or week-day indicators, i.e. calendar clocks or watches; Clockwork calendars the date is indicated by one or more hands
    • 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
    • G04B15/00—Escapements
    • G04B15/06—Free escapements
    • G04B15/08—Lever escapements
    • 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
    • G04B15/00—Escapements
    • G04B15/14—Component parts or constructional details, e.g. construction of the lever or the escape wheel
    • 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
    • G04B19/00—Indicating the time by visual means
    • G04B19/24—Clocks or watches with date or week-day indicators, i.e. calendar clocks or watches; Clockwork calendars
    • G04B19/243—Clocks or watches with date or week-day indicators, i.e. calendar clocks or watches; Clockwork calendars characterised by the shape of the date indicator
    • G04B19/247—Clocks or watches with date or week-day indicators, i.e. calendar clocks or watches; Clockwork calendars characterised by the shape of the date indicator disc-shaped
    • G04B19/253—Driving or releasing mechanisms
    • G04B19/25333—Driving or releasing mechanisms wherein the date indicators are driven or released mechanically by a clockwork movement
    • G04B19/25353—Driving or releasing mechanisms wherein the date indicators are driven or released mechanically by a clockwork movement driven or released stepwise by the clockwork movement
    • G04B19/2536—Driving or releasing mechanisms wherein the date indicators are driven or released mechanically by a clockwork movement driven or released stepwise by the clockwork movement automatically corrected at the end of months having less than 31 days

Definitions

  • the invention relates to the field of watchmaking. It relates to an escapement according to the preamble of the corresponding independent patent claims.
  • WO 01/59529 WO 00/04424 and US 6877893 describe an inhibition in which a Hemmanker and an outer attachment point of the spiral spring of a balance are both attached to a Hemm Kunststoff which rotates about the axis of the balance.
  • the escapement for a mechanical watch thus has a balance which oscillates in conjunction with a balance spring, and an anchor which cooperates with an escapement wheel.
  • the balance is driven by the balance spring.
  • the forces which stimulate the oscillation of the balance are transmitted to the balance by the balance spring.
  • the excitation is done exclusively by the balance spring.
  • the balance on the balance spring mechanically coupled to the anchor, in particular attached to the anchor.
  • a reciprocating motion of the armature on the balance spring is transmitted to the balance, and conversely, the movement of the balance on the balance spring controls the movement of the armature and thus the release of the teeth of the escape wheel.
  • armature and balance there are no other elements required for synchronization and power transmission between armature and balance, such as fork and ellipse.
  • no security elements such as anchor pin, safety knife, etc. are required.
  • In operation in comparison to a classic (Swiss) anchor escapement, due to the resilient connection of the armature there are practically no impacts between the armature and the escapement wheel.
  • the balance spring attached to the armature is deflected in the radial direction in the region of its attachment to the armature.
  • the armature rotates about an armature axis
  • the armature axis is mounted stationary with respect to the movement
  • the escape wheel is rotatably mounted about its axis and driven by a drive wheel.
  • the armature rotates about an armature axis
  • the armature axis is mounted on a pivot arm
  • the pivot arm is rotatably mounted about the axis of the escape wheel.
  • the axis of the escapement wheel here is the symmetry axis (with respect to rotational symmetry) and must, since the The escapement wheel may be mounted fixed with respect to the movement, not an axis around which the escapement wheel can physically rotate.
  • the different axes (armature axis, axis of the escapement wheel, axis of the balance) are preferably parallel to each other. This allows the armature to wander around the escapement wheel on the pivot arm. This is realized with simple means a tourbillon. Due to the low mass of the rotating system of arm and armature - which are elastically decoupled from the rest of the spring - occur in comparison to a traditional tourbillon with rotating bogie - correspondingly low impact between anchor pallets and escape wheel.
  • the escape wheel is thus firmly mounted with respect to the movement, but can be disassembled, for example by means of a clamp connection.
  • the rotary arm is driven in its movement about the axis of the escape wheel by a drive wheel.
  • a balance and a coaxially rotatably mounted to the balance rotating element the balance on at least one side (viewed in the axial direction) mounted on an axle is, which is fixedly mounted with respect to the clockwork, wherein the rotary member is rotatably mounted about the axle pin.
  • the rotary element corresponds to the bogie of the tourbillon.
  • This coaxial bearing of balance and rotating element is thus independent of the aforementioned drive the balance by the coil spring and the rotating armature. But if it is realized in combination, then the rotary element corresponds to the rotary arm, which carries the anchor.
  • the escape wheel is then preferably mounted between the balance and the rotary arm on the axle pin. Preferably, the escape wheel is fixed by clamping on the axle pin so that it can be removed for maintenance.
  • the balance has a bearing stone moved along with the balance, which rests on the tip of the axle pin. This is a storage of the balance with a standard quality respectively low friction possible.
  • the bearing block is elastically mounted in the balance to protect against bumps, in particular by a coaxial to the axis of the balance coil spring. This ensures, together with a shock protection (for example incabloc) of a shaft journal at the opposite end of the balance shaft, a shock-proof bearing of the balance on both sides, without a balance shaft having to pass through the rotary element as far as a circuit board of the movement.
  • a shock protection for example incabloc
  • the rotary member with bearing elements in particular with a pair of annular bearing blocks as a bearing bush, rotatably mounted about the axle pin.
  • This is a simple, low-friction and not realized - such as a ball bearing - susceptible to dust storage of the rotary member.
  • the communication with the balance 101 (triggering, impulse transmission) runs only via the coil spring 102. Thus, there is no impulse via an anchor fork and a lever as usual.
  • the described inhibition can also be realized with a non-fixed escapement wheel 106 which is rotatable about its axis.
  • the escape wheel 106 is driven as in a conventional inhibition, and the armature 103 is not mounted on a revolving rotary arm 104 but fixed.
  • a rotating armature 103 so as a tourbillon, but other benefits are possible.
  • a bogie carries the escapement wheel, the armature and the point of attachment of the coil spring.
  • the rotary arm 104 carries only a very small anchor-shaped part 103 to which the spiral spring outer end is fastened.
  • Another advantage of this inhibition is that it gives only one-sided impulse per period. This is a similar effect to a chronometer escapement, but with the benefit of being self-starting.
  • a one-sided pulse has the great advantage that the disturbance of the period is less than one Double-sided drive (the normal lever escapement), which makes the accuracy much better.
  • the pivot arm 104 which carries the spiral spring outer end of the armature 103, moves stepwise, with the pivot point in the balance center.
  • the coil spring 102 is also tensioned, in addition to the above-mentioned tension by the rotation of the armature 103 about the armature axis.
  • the coil spring 102 is tensioned in two ways: first radially over the movement of the armature (armature-shaped part) 103, and secondly tangentially over the movement of the rotary arm 104.
  • the balance shaft is in the way, whereby one is forced to attach a bearing bush to the balance axis. This may not touch the balance axle even with punches.
  • the bogie bearing for the tourbillon is realized around the balance axis, whereby one obtains an undesirably large and fault-prone bearing diameter. For example, a large bearing diameter requires a ball bearing and is accordingly prone to dust.
  • This problem is solved according to one aspect of the invention by removing the lower part of the balance spring and installing the corresponding bearing, preferably with a shock-proof lock, into the balance 101.
  • This is exemplary in FIG. 2 in combination with the inhibition shown above.
  • the storage is designed, for example, for impact protection with one or more spring-loaded storage stones 112.
  • a bearing of the balance in an upper plate 107 is shown schematically only with a further bearing block 116.
  • a thin axle 109 or axle pin, fixed to the lower board 108 can be used, on which this bearing sits, and around which the bogie (in a conventional tourbillon) respectively the rotary arm 104 (corresponding to the here presented escapement, in which the thin axis 109 is coaxial with the rotational arm axis 114) are mounted.
  • the outer end of this thin axis 109 ie at the of the Sub-board 108 opposite side
  • Both the balance 101 and the bogie respectively the rotary arm 104 are thus supported on thin, simple and robust bearings.
  • the rotary arm 104 can be rotatably mounted around the axle pin 109 with, for example, a pair of annular bearing blocks 115 as a bearing bush.

Abstract

The escapement has a balance (101) which vibrates in conjunction with a balance spring (102), and an escapement wheel is cooperated with anchor (103). The balance is driven by the balance spring. The balance spring is attached to the anchor which rotates about the anchor shaft (113). The anchor attached to balance spring in the region of attachment is deflected in the radial direction. The anchor shaft is mounted on a pivot arm (104) which is rotatably mounted.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Uhrenmacherei Sie bezieht sich auf eine Hemmung gemäss dem Oberbegriff der entsprechenden unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to the field of watchmaking. It relates to an escapement according to the preamble of the corresponding independent patent claims.

WO 01/59529 , WO 00/04424 und US 6877893 beschreiben eine Hemmung, bei welcher ein Hemmanker sowie ein äusserer Befestigungspunkt der Spiralfeder einer Unruh beide an einer Hemmbrücke befestigt sind, welche sich um die Achse der Unruh dreht. WO 01/59529 . WO 00/04424 and US 6877893 describe an inhibition in which a Hemmanker and an outer attachment point of the spiral spring of a balance are both attached to a Hemmbrücke which rotates about the axis of the balance.

Bekannte Hemmungen und Tourbillonkonstruktionen sind komplex.Known inhibitions and tourbillon constructions are complex.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Hemmung für eine mechanische Uhr zu schaffen, welche einfacher zu fertigen ist, weniger Energieverluste und eine höhere Ganggenauigkeit als bekannte Hemmungen ermöglicht. Eine weitere Aufgabe ist, eine Hemmung zu schaffen welche eine einfache Konstruktion eines Tourbillons erlaubt.It is therefore an object of the invention to provide an escapement for a mechanical watch, which is easier to manufacture, less energy losses and higher accuracy than known inhibitions allows. Another object is to create an escapement which allows a simple construction of a tourbillon.

Diese Aufgabe löst eine Hemmung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved by an inhibition with the features of patent claim 1.

Die Hemmung für eine mechanische Uhr weist also eine Unruh auf, welche in Verbindung mit einer Unruhfeder schwingt, und einen mit einem Hemmungsrad zusammenwirkenden Anker. Dabei ist die Unruh durch die Unruhfeder angetrieben. Es werden also die Kräfte, welche die Oszillation der Unruh anregen, durch die Unruhfeder, auf die Unruh übertragen. Es liegen keine anderen Elemente vor, welche die Unruh in Schwingung versetzen, die Anregung geschieht also ausschliesslich durch die Unruhfeder.The escapement for a mechanical watch thus has a balance which oscillates in conjunction with a balance spring, and an anchor which cooperates with an escapement wheel. The balance is driven by the balance spring. Thus, the forces which stimulate the oscillation of the balance are transmitted to the balance by the balance spring. There are no other elements that cause the balance to oscillate, so the excitation is done exclusively by the balance spring.

In einer Ausführungsform ist die Unruh über die Unruhfeder mechanisch an den Anker gekoppelt, insbesondere am Anker befestigt. Damit wird eine Hin- und Herbewegung des Ankers über die Unruhfeder an die Unruh übertragen, und umgekehrt steuert die Bewegung der Unruh über die Unruhfeder die Bewegung des Ankers und damit die Freigabe der Zähne des Hemmungsrades. Es sind keine anderen Elemente zur Synchronisation und Kraftübertragung zwischen Anker und Unruh erforderlich, wie beispielsweise Gabel und Ellipse. Ebenso sind keine Sicherheitselemente wie Ankerbegrenzungsstifte, Sicherheitsmesser etc. erforderlich. Im Betrieb treten, im Vergleich zu einer klassischen (Schweizer) Ankerhemmung, wegen der federnden Anbindung des Ankers praktische keine Schläge zwischen Anker und Hemmungsrad auf.In one embodiment, the balance on the balance spring mechanically coupled to the anchor, in particular attached to the anchor. Thus, a reciprocating motion of the armature on the balance spring is transmitted to the balance, and conversely, the movement of the balance on the balance spring controls the movement of the armature and thus the release of the teeth of the escape wheel. There are no other elements required for synchronization and power transmission between armature and balance, such as fork and ellipse. Likewise, no security elements such as anchor pin, safety knife, etc. are required. In operation, in comparison to a classic (Swiss) anchor escapement, due to the resilient connection of the armature there are practically no impacts between the armature and the escapement wheel.

In einer Ausführungsform wird bei einer Drehung des Ankers um eine Ankerachse die am Anker befestigte Unruhfeder im Bereich ihrer Befestigung am Anker in radialer Richtung ausgelenkt.In one embodiment, when the armature is rotated about an armature axis, the balance spring attached to the armature is deflected in the radial direction in the region of its attachment to the armature.

In einer Ausführungsform der Erfindung dreht sich der Anker um eine Ankerachse, ist die Ankerachse bezüglich des Uhrwerkes ortsfest gelagert, und ist das Hemmungsrad um seine Achse drehbar gelagert und von einem Antriebsrad angetrieben.In one embodiment of the invention, the armature rotates about an armature axis, the armature axis is mounted stationary with respect to the movement, and the escape wheel is rotatably mounted about its axis and driven by a drive wheel.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung dreht sich der Anker um eine Ankerachse, ist die Ankerachse auf einem Dreharm gelagert, und ist der Dreharm um die Achse des Hemmungsrades drehbar gelagert. Die Achse des Hemmungsrades ist hier die Symmetrieachse (bezüglich Drehsymmetrie) und muss, da das Hemmungsrad fest bezüglich des Uhrwerkes montiert sein kann, nicht eine Achse sein, um welche sich das Hemmungsrad physisch drehen kann. Die verschiedenen Achsen (Ankerachse, Achse des Hemmungsrades, Achse der Unruh) sind vorzugsweise parallel zueinander. Damit kann der Anker am Dreharm um das Hemmungsrad herum wandern. Damit ist mit einfachen Mitteln ein Tourbillon realisiert. Wegen der geringen Masse des umlaufenden Systems von Dreharm und Anker - welche über die Feder von der Unruhe elastisch abgekoppelt sind - treten, im Vergleich zu einem traditionellen Tourbillon mit umlaufendem Drehgestell - entsprechend geringe Schläge zwischen Ankerpaletten und Hemmungsrad auf.In another embodiment of the invention, the armature rotates about an armature axis, the armature axis is mounted on a pivot arm, and the pivot arm is rotatably mounted about the axis of the escape wheel. The axis of the escapement wheel here is the symmetry axis (with respect to rotational symmetry) and must, since the The escapement wheel may be mounted fixed with respect to the movement, not an axis around which the escapement wheel can physically rotate. The different axes (armature axis, axis of the escapement wheel, axis of the balance) are preferably parallel to each other. This allows the armature to wander around the escapement wheel on the pivot arm. This is realized with simple means a tourbillon. Due to the low mass of the rotating system of arm and armature - which are elastically decoupled from the rest of the spring - occur in comparison to a traditional tourbillon with rotating bogie - correspondingly low impact between anchor pallets and escape wheel.

In einer Ausführungsform ist das Hemmungsrad also fest bezüglich des Uhrwerkes montiert, kann aber demontiert werden, beispielsweise mittels einer Klemmverbindung.In one embodiment, the escape wheel is thus firmly mounted with respect to the movement, but can be disassembled, for example by means of a clamp connection.

In einer Ausführungsform ist das der Dreharm in seiner Bewegung um die Achse des Hemmungsrades durch ein Antriebsrad angetrieben.In one embodiment, the rotary arm is driven in its movement about the axis of the escape wheel by a drive wheel.

Gemäss einem Aspekt der Erfindung, welcher zusammen mit oder unabhängig von den bisher vorgestellten Ausführungsformen realisiert werden kann, liegen eine Unruh und ein koaxial zur Unruh drehend gelagertes Drehelement vor, wobei die Unruh auf mindestens einer Seite (in axialer Richtung gesehen) auf einem Achsstift gelagert ist, welcher bezüglich des Uhrwerkes fest montiert ist, wobei das Drehelement um den Achsstift drehbar gelagert ist. Damit ist es möglich, einerseits die Unruh auf dem feststehenden Achsstift mit kleinem Durchmesser zu lagern, und andererseits auch das Drehelement um den Achsstift, also eine Achse mit kleinem Durchmesser zu lagern. Damit wir ein Kraftverlust in diesen Lagerungen reduziert. Der Achsstift bildet also eine Dreharmachse.According to one aspect of the invention, which can be implemented together with or independently of the previously presented embodiments, there are a balance and a coaxially rotatably mounted to the balance rotating element, the balance on at least one side (viewed in the axial direction) mounted on an axle is, which is fixedly mounted with respect to the clockwork, wherein the rotary member is rotatably mounted about the axle pin. This makes it possible, on the one hand to store the balance on the fixed axle pin with a small diameter, and on the other hand to store the rotary member to the axle, so a small diameter axis. So that we reduce a loss of power in these bearings. The axis pin thus forms a Dreharmachse.

Bei Realisierung dieses Aspektes in Kombination mit einem konventionellen Tourbillon entspricht das Drehelement dem Drehgestell des Tourbillons.In realizing this aspect in combination with a conventional tourbillon, the rotary element corresponds to the bogie of the tourbillon.

Diese koaxiale Lagerung von Unruh und Drehelement ist also unabhängig von dem vorgenannten Antrieb der Unruh durch die Spiralfeder und dem umlaufenden Anker. Wird sie aber in Kombination realisiert, so entspricht das Drehelement dem Dreharm, welcher den Anker trägt. Das Hemmungsrad ist dann vorzugsweise zwischen der Unruh und dem Dreharm auf dem Achsstift befestigt. Vorzugsweise ist das Hemmungsrad durch Klemmen auf dem Achsstift befestigt, so dass es zur Wartung abgezogen werden kann.This coaxial bearing of balance and rotating element is thus independent of the aforementioned drive the balance by the coil spring and the rotating armature. But if it is realized in combination, then the rotary element corresponds to the rotary arm, which carries the anchor. The escape wheel is then preferably mounted between the balance and the rotary arm on the axle pin. Preferably, the escape wheel is fixed by clamping on the axle pin so that it can be removed for maintenance.

In einer Ausfiihrungsform weist die Unruh einen mit der Unruh mitbewegten Lagerstein auf, welcher auf der Spitze des Achsstiftes aufliegt. Damit ist ein Lagerung der Unruh mit einer üblichen Qualität respektive niedrigen Reibung möglich.In one embodiment, the balance has a bearing stone moved along with the balance, which rests on the tip of the axle pin. This is a storage of the balance with a standard quality respectively low friction possible.

In einer Ausführungsform ist der Lagerstein in der Unruh zur Sicherung gegen Stösse elastisch gelagert, insbesondere durch eine zur Achse der Unruh koaxial angeordnete Spiralfeder. Damit ist, zusammen mit einer Stosssicherung (z.B. Incabloc) eines Wellenzapfens am gegenüberliegenden Ende der Unruhwelle eine beidseitige stossgesicherte Lagerung der Unruh gewährleistet, ohne dass eine Unruhwelle durch das Drehelement hindurch bis zu einer Platine des Uhrwerkes reichen müsste.In one embodiment, the bearing block is elastically mounted in the balance to protect against bumps, in particular by a coaxial to the axis of the balance coil spring. This ensures, together with a shock protection (for example incabloc) of a shaft journal at the opposite end of the balance shaft, a shock-proof bearing of the balance on both sides, without a balance shaft having to pass through the rotary element as far as a circuit board of the movement.

In einer Ausführungsform ist das Drehelement mit Lagerelementen, insbesondere mit einem Paar von ringförmigen Lagersteinen als Lagerbüchse, um den Achsstift drehbar gelagert. Damit ist eine einfache, reibungsarme und nicht - wie beispielsweise ein Kugellager - auf Staub anfällige Lagerung des Drehelementes realisiert.In one embodiment, the rotary member with bearing elements, in particular with a pair of annular bearing blocks as a bearing bush, rotatably mounted about the axle pin. This is a simple, low-friction and not realized - such as a ball bearing - susceptible to dust storage of the rotary member.

Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand eines Ausführungsbeispieles, welches in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:

  • Figur 1 eine Aufsicht; und
  • Figur 2 eine seitliche Schnittansicht einer Hemmung.
In the following the subject invention will be explained in more detail with reference to an embodiment which is illustrated in the accompanying drawings. Each show schematically:
  • FIG. 1 a supervision; and
  • FIG. 2 a side sectional view of an escapement.

Es liegt ein Tourbillon mit Spiralfederantrieb vor, wobei der Antrieb der Unruhe 101 hauptsächlich über das Verdrehen des Spiralfederaussenendes einer Spiralfeder 102 stattfindet, wobei der Drehpunkt nahe am Spiralfederaussenende liegt. Mit anderen Worten: Das Spiralfederaussenende ist fest verbunden mit einem ankerförmigen Teil, welches wiederum drehbar aufgestellt ist auf einem vom Uhrwerk angetriebenen Dreharm 104. Der ankerförmige Teil. vereinfachend auch Anker 103 genannt, ist periodisch im Eingriff mit einem mit der Grundplatine oder Unterplatine 108 fest verbundenen Hemmungsrad 106. In der Figur 1 sind vom Hemmungsrad 106 nur Hemmungsradzähne 111 eingezeichnet. Der Dreharm 104 weist an einer dem Anker 103 gegenüberliegenden Seite ein Ausgleichgewicht 105 auf. Der Dreharm dreht um das Unruhzentrum. Das fixierte Hemmungsrad 106 hat das gleiche Zentrum respektive liegt axial verschoben und konzentrisch zur Unruh 101.There is a tourbillon with spiral spring drive, wherein the drive of the rest 101 takes place mainly on the rotation of the spiral spring outer end of a coil spring 102, wherein the pivot point is located close to the spiral spring outer end. In other words, the Spiralfederaussenende is firmly connected to an anchor-shaped part, which in turn is rotatably mounted on a clock-driven rotary arm 104. The anchor-shaped part. Simplifying also called armature 103, is periodically engaged with an escapement wheel 106 fixedly connected to the motherboard or sub-board 108. In the FIG. 1 are from Hemmungsrad 106 only Hemmungsradzähne 111 located. The rotary arm 104 has a balance weight 105 on a side opposite the armature 103. The swivel arm turns around the balance center. The fixed escapement wheel 106 has the same center respectively axially displaced and concentric with the balance 101.

Die Kommunikation mit der Unruh 101 (Auslösung, Impulsübertragung) läuft nur über die Spiralfeder 102. Es gibt also keinen Impuls über eine Ankergabel und einen Hebelstein wie üblich.The communication with the balance 101 (triggering, impulse transmission) runs only via the coil spring 102. Thus, there is no impulse via an anchor fork and a lever as usual.

Wenn man eine normale mechanische Uhr (mit Schweizer Ankerhemmung) laufen sieht, so fällt es auf, dass das Spiralfederteil, nahe am äusseren Befestigungspunkt am Unruhkloben, eine auf und ab- Bewegung macht, ungefähr in der Richtung zum Unruhzentrum, also in radialer Richtung. Versuche haben gezeigt dass wenn man bei einer Uhr den Anker entfernt und nahe des Spiralfederaussenendes leicht und ungefähr in radialer Richtung drückt und/oder zieht, man die Uhruhe leicht in Schwingung versetzen kann. Also kann auf diese Weise der Antrieb geschehen indem die Spiralfeder gespannt wird.If one sees a normal mechanical watch (with Swiss lever escapement) running, it is noticeable that the coil spring part, close to the outer attachment point on the balance cock, makes an up and down movement, approximately in the direction of the balance center, thus in the radial direction. Experiments have shown that if one removes the armature at one o'clock and presses and / or pulls lightly and approximately in the radial direction close to the spiral spring outer end, one can easily vibrate the o'clock. So the drive can be done in this way by the coil spring is tensioned.

In einem weiteren Versuch wurde eine Armbanduhr umgebaut von einem normalen Ankerhemmungantrieb zum oben vorgestellten Spiralfederantrieb. Der Versuch beweist, dass dieser Spiralfederantrieb realisierbar ist und den Weg für neue, einfachere Tourbillons öffnet.In another experiment, a wristwatch was rebuilt from a standard armature escapement drive to the above-presented spiral spring drive. The experiment proves that this spiral spring drive is feasible and opens the way for new, easier Tourbillons.

Es kann die beschriebene Hemmung auch mit einem nicht fixen sonder um seine Achse drehbaren Hemmungsrad 106 realisiert werden. Dabei wird das Hemmungsrad 106 wie bei einer konventionellen Hemmung angetrieben, und der Anker 103 ist nicht auf einem umlaufenden Dreharm 104 sondern fest montiert. Bei der Realisierung mit einem umlaufenden Anker 103, also als Tourbillon, sind aber weitere Vorteile möglich.The described inhibition can also be realized with a non-fixed escapement wheel 106 which is rotatable about its axis. In this case, the escape wheel 106 is driven as in a conventional inhibition, and the armature 103 is not mounted on a revolving rotary arm 104 but fixed. In the realization with a rotating armature 103, so as a tourbillon, but other benefits are possible.

Gemäss dem Stand der Technik des Tourbillons trägt ein Drehgestell das Hemmungsrad, den Anker und den Befestigungspunkt der Spiralfeder. Gemäss dem hier vorgestellten neuen Tourbillon trägt der Dreharm 104 nur ein sehr kleines ankerförmiges Teil 103, an welchem das Spiralfederaussenende befestigt ist.According to the state of the art of the tourbillon, a bogie carries the escapement wheel, the armature and the point of attachment of the coil spring. According to the new tourbillon presented here, the rotary arm 104 carries only a very small anchor-shaped part 103 to which the spiral spring outer end is fastened.

Hierdurch entsteht ein viel leichteres und kleineres Drehgestell, was sich sehr vorteilhaft auswirkt bezüglich Verschleiss, insbesondere an den Hemmungsradzähnen, da weniger Trägheit am Drehgestell vorliegt, welches periodisch beschleunigt und gebremst werden muss, so dass kleinere Kräfte im Spiel sind. Auch energetisch gesehen ist es vorteilhaft, das Drehgestell so leicht wie möglich zu haben: diese Masse zu beschleunigen und zu bremsen bedingt Verluste. Also liegt hier kein Drehgestell vor, welches ganz um die Unruh 101 gebaut ist.This results in a much lighter and smaller bogie, which has a very beneficial effect on wear, especially on the Hemmungsradzähnen because less inertia is present on the bogie, which must be periodically accelerated and braked so that smaller forces are at play. Also, energetically, it is advantageous to have the bogie as light as possible: this mass accelerates and decelerates losses. So here is no bogie, which is built entirely around the balance 101.

Ein weiterer Vorteil dieser Hemmung ist, dass sie nur einen einseitigen Impuls pro Periode gibt. Dies ist eine gleichartige Wirkung wie bei einer Chronometerhemmung, aber mit dem Vorteil, dass sie selbststartend ist. Ein einseitiger Impuls hat den grossen Vorteil, dass die Störung der Periode geringer ist als bei einem doppelseitigen Antrieb (die normale Ankerhemmung), wodurch die Ganggenauigkeit wesentlich besser wird.Another advantage of this inhibition is that it gives only one-sided impulse per period. This is a similar effect to a chronometer escapement, but with the benefit of being self-starting. A one-sided pulse has the great advantage that the disturbance of the period is less than one Double-sided drive (the normal lever escapement), which makes the accuracy much better.

Zur Funktion der Hemmung im Detail: Der Dreharm 104, der das Spiralfederaussenende am Anker 103 trägt, bewegt sich schrittweise, mit dem Drehpunkt im Unruhzentrum. Während dieser Schritte wird die Spiralfeder 102 ebenfalls gespannt, zusätzlich zur oben erwähnten Spannung durch die Drehung des Ankers 103 um die Ankerachse. Also wird die Spiralfeder 102 auf zwei Weisen gespannt: erstens radial über die Bewegung des Ankers (ankerförmigen Teils) 103, und zweitens tangential über die Bewegung des Dreharms 104.The function of the escapement in detail: The pivot arm 104, which carries the spiral spring outer end of the armature 103, moves stepwise, with the pivot point in the balance center. During these steps, the coil spring 102 is also tensioned, in addition to the above-mentioned tension by the rotation of the armature 103 about the armature axis. Thus, the coil spring 102 is tensioned in two ways: first radially over the movement of the armature (armature-shaped part) 103, and secondly tangentially over the movement of the rotary arm 104.

Die Hemmungsschritte sind wie folgt:

  1. 1. Der Dreharm 104 beginnt, angetrieben durch ein Antriebsrad 110, zu drehen (in der Figur 1 im Uhrzeigersinn), die Spiralfeder 102 wird tangential angespannt, der Anker 103, gezwungen durch den Hemmungsradzahn 111, führt gleichzeitig zu einer radialen Bewegung des Endes der Spiralfeder 102 und zu einer zusätzlichen, radialen Spannung der Spiralfeder. Die Unruh 101 fängt an, sich zu bewegen.
  2. 2. Der Dreharm 104 wird durch den nächsten Hemmungsradzahn 111 gestoppt. Die Unruh 101 dreht sich weiter, stoppt und dreht zurück.
  3. 3. Der Anker 103 dreht sich zurück, aufgrund der radialen Bewegung der Spirale 102 und steht am vorherigen Hemmungsradzahn 111 an, mit einer Gegenkraft entsprechend der Trägheit der Unruh 101.
  4. 4. Die Unruh 101 stoppt und dreht sich zurück (in der gleichen Drehrichtung wie bei 1). Wenn die Gegendrehkraft auf dem Dreharm 104 klein genug ist, wiederholt sich der Ablauf wieder von Schritt 1 an. Dieser Zeitpunkt wird kurz bevor dem Nullpunkt (mit entspannter Spiralfeder 102) sein.
The inhibition steps are as follows:
  1. 1. The rotary arm 104 starts to rotate, driven by a drive wheel 110 (in the FIG. 1 Clockwise), the coil spring 102 is tangentially tensioned, the armature 103, forced by the Hemmungsradzahn 111, simultaneously leads to a radial movement of the end of the coil spring 102 and to an additional, radial tension of the coil spring. The balance 101 starts to move.
  2. 2. The rotary arm 104 is stopped by the next escapement gear tooth 111. The balance 101 continues to turn, stops and turns back.
  3. 3. The armature 103 rotates back due to the radial movement of the coil 102 and abuts on the previous Hemmungsradzahn 111, with a counter force corresponding to the inertia of the balance 101st
  4. 4. The balance 101 stops and turns back (in the same direction as in 1). If the counter-rotation force on the rotary arm 104 is small enough, the process repeats again from step 1. This time will be shortly before zero (with relaxed coil spring 102).

Im Vergleich zu den heutigen Standard-Tourbillons hat diese Tourbillonlösung de folgenden Vorteile

  • wenig Teile, also günstig in der Herstellung.
  • leichte Konstruktion mit Stosssicherung, also robust und flach ausführbar.
  • hohe Ganggenauigkeit wegen einseitigem Impuls und schneller. Umlaufzeit der Unruh (z.B. 10 bis 20 Sekunden).
  • kann auch als Damenuhr ausgerührt werden.
Compared to today's standard tourbillons, this tourbillon solution has the following advantages
  • few parts, so cheap in the production.
  • lightweight construction with shock protection, so robust and flat executable.
  • high accuracy due to one-sided impulse and faster. Circulation time of the balance (eg 10 to 20 seconds).
  • can also be stirred as a ladies watch.

Es ist ferner vorteilhaft, einen möglichst kleinen Durchmesser der Lagerung des Drehgestells zu haben um die Lagerreibungsverluste zu minimalisieren. Dabei ist aber die Unruhachse im Wege, wodurch man gezwungen ist, eine Lagerbüchse um die Unruhachse anzubringen. Diese darf die Unruhachse auch bei Schlägen nicht touchieren. Gemäss dem Stand der Technik wird also um die Unruhachse herum das Drehgestelllager für den Tourbillon realisiert, wodurch man einen ungewünscht grossen und störanfälligen Lagerdurchmesser erhält. Ein grosser Lagerdurchmesser bedingt beispielsweise ein Kugellager und ist entsprechend anfällig auf Staub.It is also advantageous to have the smallest possible diameter of the storage of the bogie to minimize the Lagerreibungsverluste. However, the balance shaft is in the way, whereby one is forced to attach a bearing bush to the balance axis. This may not touch the balance axle even with punches. According to the prior art, therefore, the bogie bearing for the tourbillon is realized around the balance axis, whereby one obtains an undesirably large and fault-prone bearing diameter. For example, a large bearing diameter requires a ball bearing and is accordingly prone to dust.

Dieses Problem wird gemäss einem Aspekt der Erfindung gelöst, indem der untere Teil der Unruhachse entfernt wird und die entsprechende Lagerung, vorzugsweise mit einer Stosssicherung, in die Unruh 101 einbaut wird. Dies ist beispielhaft in Figur 2 in Kombination mit der oben dargestellten Hemmung dargestellt. Die Lagerung ist z.B. zur Stosssicherung mit einem oder mehreren gefederten Lagersteinen 112 ausgeführt. Eine Lagerung der Unruh in einer Oberplatine 107 ist schematisch nur mit einem weiteren Lagerstein 116 dargestellt. Jetzt kann eine dünne Achse 109 oder Achsstift, fest verbunden mit der unteren Platine 108, verwendet werden, auf welcher diese Lagerung sitzt, und um welche das Drehgestell (bei einem konventionellen Tourbillon) respektive der Dreharm 104 (entsprechend der hier vorgestellten Hemmung, in welcher die dünne Achse 109 koaxial zur Dreharmachse 114 ist) gelagert sind. Das Aussenende dieser dünnen Achse 109 (also an der von der Unterplatine 108 abgewandten Seite) weist einen Zapfen auf, mit dem die Lagerung der Unruhunterseite festgelegt ist. Sowohl die Unruh 101 als auch das Drehgestell respektive der Dreharm 104 sind somit auf dünnen, einfachen und robusten Lagern gelagert. Das Dreharm 104 kann, mit beispielsweise einem Paar von ringförmigen Lagersteinen 115 als Lagerbüchse, um den Achsstift 109 drehbar gelagert sein.This problem is solved according to one aspect of the invention by removing the lower part of the balance spring and installing the corresponding bearing, preferably with a shock-proof lock, into the balance 101. This is exemplary in FIG. 2 in combination with the inhibition shown above. The storage is designed, for example, for impact protection with one or more spring-loaded storage stones 112. A bearing of the balance in an upper plate 107 is shown schematically only with a further bearing block 116. Now, a thin axle 109 or axle pin, fixed to the lower board 108, can be used, on which this bearing sits, and around which the bogie (in a conventional tourbillon) respectively the rotary arm 104 (corresponding to the here presented escapement, in which the thin axis 109 is coaxial with the rotational arm axis 114) are mounted. The outer end of this thin axis 109 (ie at the of the Sub-board 108 opposite side) has a pin with which the storage of the balance bottom is fixed. Both the balance 101 and the bogie respectively the rotary arm 104 are thus supported on thin, simple and robust bearings. The rotary arm 104 can be rotatably mounted around the axle pin 109 with, for example, a pair of annular bearing blocks 115 as a bearing bush.

Claims (11)

Hemmung für eine mechanische Uhr, aufweisend eine Unruh (101), welche in Verbindung mit einer Unruhfeder (102) schwingt, und einen mit einem Hemmungsrad (106) zusammenwirkenden Anker (103), dadurch gekennzeichnet, dass die Unruh (101) durch die Unruhfeder (102) angetrieben ist.Escapement for a mechanical watch, comprising a balance (101) which oscillates in conjunction with a balance spring (102), and an armature (103) cooperating with an escapement wheel (106), characterized in that the balance (101) is provided by the balance spring (102) is driven. Hemmung gemäss Anspruch 1, wobei die Unruh (101) über die Unruhfeder (102) mechanisch an den Anker (103) gekoppelt ist, insbesondere indem die Unruhfeder (102) am Anker (103) befestigt ist.The escapement according to claim 1, wherein the balance (101) is mechanically coupled to the armature (103) via the balance spring (102), in particular by the balance spring (102) being fastened to the armature (103). Hemmung gemäss Anspruch 1 oder 2, wobei bei einer Drehung des Ankers (103) um eine Ankerachse (113) die am Anker (103) befestigte Unruhfeder (102) im Bereich ihrer Befestigung am Anker (103) in radialer Richtung ausgelenkt wird.An escapement according to claim 1 or 2, wherein upon a rotation of the armature (103) about an armature axis (113), the balance spring (102) attached to the armature (103) is deflected in the radial direction in the region of its attachment to the armature (103). Hemmung gemäss Anspruch 1 oder 2 oder 3, wobei sich der Anker (103) um eine Ankerachse (113) dreht, die Ankerachse (113) bezüglich des Uhrwerkes ortsfest gelagert ist, und das Hemmungsrad (106) um seine Achse drehbar gelagert und von einem Antriebsrad (110) angetrieben ist.An escapement according to claim 1 or 2 or 3, wherein the armature (103) rotates about an armature axis (113), the armature axis (113) is fixedly mounted with respect to the movement, and the escapement wheel (106) is rotatably mounted about its axis and supported by a Drive wheel (110) is driven. Hemmung gemäss Anspruch 1 oder 2 oder 3, wobei sich der Anker (103) um eine Ankerachse (113) dreht, die Ankerachse (113) auf einem Dreharm (104) gelagert ist, und der Dreharm (104) um die Achse des Hemmungsrades (106) drehbar gelagert ist.An escapement according to claim 1 or 2 or 3, wherein the armature (103) rotates about an armature axis (113), the armature axis (113) is supported on a pivot arm (104), and the pivot arm (104) is pivoted about the axis of the escapement wheel (113). 106) is rotatably mounted. Hemmung gemäss Anspruch 5, wobei das Hemmungsrad (106) fest bezüglich des Uhrwerkes montiert ist.An escapement according to claim 5, wherein the escapement wheel (106) is fixedly mounted with respect to the movement. Hemmung gemäss Anspruch 5 oder 6, wobei der Dreharm (104) in seiner Bewegung um die Achse des Hemmungsrades (106) durch ein Antriebsrad (110) angetrieben ist.An escapement according to claim 5 or 6, wherein the rotary arm (104) is driven in its movement about the axis of the escapement wheel (106) by a drive wheel (110). Hemmung, vorzugsweise gemäss einem der bisherigen Ansprüche, wobei eine Unruh (101) und ein koaxial zur Unruh (101) drehend gelagertes Drehelement (104) vorliegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Unruh (101) auf mindestens einer Seite (in axialer Richtung gesehen) auf einem Achsstift (109) gelagert ist, welcher bezüglich des Uhrwerkes fest montiert ist, wobei das Drehelement um den Achsstift (109) drehbar gelagert ist.Escapement, preferably according to one of the preceding claims, wherein a balance (101) and a coaxially to the balance (101) rotatably mounted rotary member (104) are present, characterized in that the balance (101) on at least one side (seen in the axial direction) is mounted on an axle pin (109) which is fixedly mounted with respect to the clockwork, wherein the rotary member is rotatably mounted about the axle pin (109). Hemmung gemäss Anspruch 8, wobei die Unruh (101) einen mit der Unruh mitbewegten Lagerstein (112) aufweist, welcher auf der Spitze des Achsstiftes (109) aufliegt.An escapement according to claim 8, wherein the balance (101) has a bearing stone (112) moved along with the balance, which rests on the tip of the axle pin (109). Hemmung gemäss Anspruch 9, wobei der Lagerstein (112) in der Unruh zur Sicherung gegen Stösse elastisch gelagert ist, insbesondere durch eine zur Achse der Unruh (101) koaxial angeordnete Spiralfeder.An escapement according to claim 9, wherein the bearing block (112) is resiliently mounted in the balance for securing against impacts, in particular by a helical spring arranged coaxially with the axis of the balance (101). Hemmung gemäss einem der Ansprüche (8) bis (10), wobei das Drehelement (104) mit Lagerelementen, insbesondere einem Paar von ringförmigen Lagersteinen (115) als Lagerbüchse, um den Achsstift (109) drehbar gelagert ist.An escapement according to one of claims (8) to (10), wherein the rotary element (104) with bearing elements, in particular a pair of annular bearing blocks (115) as a bearing bush, is rotatably mounted about the axle pin (109).
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