Разъединяемое намоточное устройство, в частности, для часового барабана, оснащенное скользящим зубчатым механизмом для намотки Российский патент 2024 года по МПК G04B11/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к разъединяемому намоточному устройству, в частности, для часового барабана, оснащенному скользящим зубчатым механизмом для намотки.

Изобретение также относится к часовому механизму, содержащему такое разъединяемое намоточное устройство.

Уровень техники

Большинство современных механических часов с автоподзаводом, в общем, содержат ротор, приводящий в движение зубчатую передачу под действием собственного веса, причем вращение ротора обеспечивает натяжение пружинной полосы, т.е. пружины барабана, наматываемой в барабане вокруг вала за счет приведения в движение указанного вала. Вращение обычно выполняется только в одном направлении, причем для препятствования реверсивному вращению используется собачка.

Однако, когда пружина полностью намотана, важно исключить перекручивание, которое могло бы вызвать поломку пружины или отскок осциллятора, в результате чего амплитуда колебания увеличивается так, что баланс упирается в рожки анкерного рычага, вызывая смещение хода из-за отскакивания баланса у этих упоров.

Для исключения указанных рисков такие барабаны, в общем, имеют системы для ограничения натяжения пружины барабана.

Указанное ограничение, в общем, достигается посредством скольжения последней наружной полосы пружины по внутренней стенке барабана. Когда пружина полностью стянута и намотана вокруг вала для намотки барабана, последний намотанный виток прижимается к наружной стенке барабана.

Таким образом, когда крутящий момент стягивания превышает момент трения о стенку последнего витка, этот виток начинает скользить. Для препятствования нерегулируемому скольжению имеются зазубрины, которые обеспечивают прекращение скольжения конца полосы, как только момент стягивания уменьшится на достаточную величину.

Однако такая система имеет недостаток, связанный с процессом трения скольжения последнего витка внутри барабана. Когда для приведения в движение механизма требуется высокий крутящий момент, воспринимающие нагрузки и трение полосы пружины о стенку усиливаются, что ведет к износу и ухудшению рабочих характеристик барабана даже при наличии смазки, которая через определенное время вытекает с полосы трения.

Кроме того, в автоматическом барабане для максимального повышения эффективности необходимо обеспечить соблюдение несовместимых критериев, таких как низкое трение между витками и высокое трение между пружиной и барабаном, для обеспечения надлежащего крутящего момента стягивания.

Кроме того, необходимо исключить повреждение барабана, такое как задир покрытия, накапливание осадка и износ стенок под давлением полностью стянутой полосы пружины.

Раскрытие сущности изобретения

Задача изобретения состоит в том, чтобы устранить все или некоторые из вышеупомянутых недостатков с помощью намоточного устройства с системой для ограничения стягивания пружины, которая заменяет систему на основе скольжения полосы по зазубринам на внутренней стенке барабана.

С этой целью изобретение относится к разъединяемому намоточному устройству, в частности, для барабана, оснащенного пружиной, содержащему храповое колесо, установленное на валу для намотки так, что оно жестко с ним соединено, причем вал для намотки, например, является валом для намотки барабана, вращение которого заводит барабан, и зубчатый механизм для намотки, входящий в зацепление с храповым колесом, причем вращение зубчатого механизма для намотки приводит во вращение храповое колесо и вал для намотки, причем намоточное устройство содержит колесную группу приведения в действие для приведения в движение зубчатого механизма для намотки посредством прикладывания крутящего момента к зубчатому механизму для намотки, причем колесная группа приведения в действие входит в зацепление с зубчатым механизмом для намотки в положении зацепления.

Изобретение отличается тем, что зубчатый механизм для намотки установлен так, что он способен перемещаться со скольжением вокруг поворотного вала из положения зацепления, когда крутящий момент, прикладываемый к зубчатому механизму для намотки, по существу, выше пороговой величины, в частности, когда барабан полностью заведен.

Это позволяет зубчатому механизму для намотки перемещаться из положения зацепления так, чтобы храповое колесо больше не приводилось в движение зубчатым механизмом для намотки. Фактически, зубчатый механизм для намотки больше не входит в зацепление с колесной группой приведения в действие. Например, когда крутящий момент, прикладываемый к зубчатому механизму для намотки колесной группой приведения в действие, слишком высокий, в частности, когда барабан полностью заведен, зубчатый механизм для намотки скользит и больше не передает крутящий момент вращения храповому колесу, так что храповое колесо больше не вращается.

Благодаря изобретению исключаются риски преждевременного износа барабана, поскольку ограничивающее устройство расположено перед барабаном с наружной стороны. Кроме того, исключается использование стандартных устройств ограничения намотки, основанных на трении пружины внутри барабана.

Согласно конкретному варианту осуществления изобретения зубчатый механизм для намотки и колесная группа приведения в действие наложены друг на друга.

Согласно конкретному варианту осуществления изобретения колесная группа приведения в действие установлена так, что она жестко соединена с указанным поворотным валом.

Согласно конкретному варианту осуществления изобретения колесная группа приведения в действие не входит в зацепление с зубчатым механизмом для намотки, когда зубчатый механизм для намотки выполняет скольжение.

Согласно конкретному варианту осуществления изобретения намоточное устройство содержит средство возврата, прикладывающее осевое возвратное усилие к зубчатому механизму для намотки в направлении колесной группы приведения в действие для его удерживания в положении зацепления.

Согласно конкретному варианту осуществления изобретения средство возврата содержит пружину, расположенную над зубчатым механизмом для намотки.

Согласно конкретному варианту осуществления изобретения зубчатый механизм для намотки скользит, когда крутящий момент, прикладываемый к зубчатому механизму для намотки, генерирует осевое усилие, которое больше усилия, прикладываемого средством возврата.

Согласно конкретному варианту осуществления изобретения и колесная группа приведения в действие, и зубчатый механизм для намотки имеют зубчатый венец с зубьями в форме волчьего зуба, причем оба зубчатых венца с зубьями в форме волчьего зуба взаимодействуют друг с другом.

Изобретение также относится к часовому механизму, содержащему барабан, причем часовой механизм содержит такое разъединяемое намоточное устройство для барабана.

Краткое описание чертежей

Цели, преимущества и особенности изобретения станут понятными из описания нескольких вариантов осуществления, представленных только в качестве пояснения и не предназначенных для ограничения изобретения, со ссылками на чертежи.

На фиг. 1 схематично показано разъединяемое намоточное устройство согласно варианту осуществления изобретения в положении зацепления, вид в разрезе;

на фиг. 2 – разъединяемое намоточное устройство согласно варианту осуществления изобретения на фиг. 1 в расцепленном положении, вид в разрезе;

на фиг. 3 – разъединяемое намоточное устройство согласно варианту осуществления изобретения на фиг. 1 в положении зацепления, вид в перспективе;

на фиг. 4 – разъединяемое намоточное устройство согласно варианту осуществления изобретения на фиг. 1 в разъединенном положении, в частности, когда пружина барабана полностью стянута, вид в перспективе; и

на фиг. 5 – разъединяемое намоточное устройство согласно варианту осуществления изобретения на фиг. 1 в разобранном состоянии, вид в перспективе.

Осуществление изобретения

На фиг. 1-5 показан вариант выполнения намоточного устройства 10, в данном случае часового барабана 2, согласно изобретению.

Намоточное устройство 10 барабана 2 содержит храповое колесо 3 и зубчатый механизм 40 для намотки. Зубчатый механизм 40 для намотки входит в зацепление с храповым колесом 3, так что когда зубчатый механизм 40 для намотки вращается в первом направлении, храповое колесо 3 вращается во втором направлении, противоположном первому направлению.

Храповое колесо 3 установлено на валу для намотки, так что оно жестко с ним соединено, причем вал для намотки обеспечивает намотку в барабане 2. Вал для намотки предпочтительно цилиндрический.

В показанном примере вал для намотки является валом для намотки, относящимся к барабану 2, и храповое колесо 3 расположено на барабане 2. Храповое колесо 3 содержит ступицу, установленную на валу для намотки, так что она жестко с ним соединена.

По варианту, который не показан на чертежах, вал для намотки установлен не на барабане, и вал для намотки содержит шестерню, входящую в зацепление с колесной группой, приводящей в движение вал для намотки, относящийся к барабану, для стягивания пружины, если храповое колесо не установлено на барабане.

Зубчатый механизм 40 для намотки расположен рядом с храповым колесом 3 и предпочтительно проходит в той же самой плоскости, что и храповое колесо 3.

Храповое колесо 3 содержит первый наружный зубчатый венец 11 с зубьями, распределенными вокруг храпового колеса 3. Первый зубчатый венец 11 взаимодействует со вторым периферийным зубчатым венцом 22, расположенным на первом колесе 28 зубчатого механизма 40 для намотки. Зубчатый механизм 40 для намотки содержит третий зубчатый венец 25, расположенный под первым колесом.

Барабан 2 содержит пружину баланса (не показана на чертежах), расположенную внутри барабана 2, которая должна стягиваться с помощью системы автоподзавода или ручной системы намотки.

С этой целью намоточное устройство 10 также содержит систему 23 зубчатых колес, например, приводимую в движение грузом для автоподзавода (не показан на чертежах) часового механизма. Система 23 зубчатых колес также может приводиться в движение заводным валиком (не показан на чертежах), который может приводиться в действие заводной головкой в случае ручной намотки.

Колесная группа 31 приведения в действие для намотки системы 23 зубчатых колес приводит в действие зубчатый механизм 40 для намотки. Колесная группа 31 приведения в действие содержит второе колесо 29, имеющее четвертый периферийный зубчатый венец 27, взаимодействующий с другой колесной группой 32 системы 23 зубчатых колес. Колесная группа 31 приведения в действие имеет пятый зубчатый венец 24, расположенный на втором колесе 29 и входящий в зацепление с третьим зубчатым венцом 25 зубчатого механизма 40 для намотки в положении зацепления.

Таким образом, посредством приведения в действие системы 23 зубчатых колес прикладывается крутящий момент к храповому колесу 3, которое передает крутящий момент, по меньшей мере частично, валу для намотки с помощью зубчатого механизма 40 для намотки, приводимого в движение колесной группой 31 приведения в действие.

Вращение колесной группы 31 приведения в действие и зубчатого механизма 40 для намотки вызывает вращение храпового колеса 3 и, таким образом, вала для намотки, когда барабан 2 заведен.

Во избежание чрезмерного завода барабана 2 зубчатый механизм 40 для намотки может перемещаться из положения зацепления, в котором оно приводит в движение храповое колесо 3.

В этом варианте осуществления разъединяемое намоточное устройство 10 содержит поворотный вал 26, на котором зубчатый механизм 40 для намотки установлен с возможностью скольжения вокруг указанного поворотного вала 26. Колесная группа 31 приведения в действие установлена на поворотном валу 26 так, что она жестко с ним соединена.

Зубчатый механизм 40 для намотки входит в зацепление с колесной группой 31 приведения в действие для намотки, когда он находится в положении зацепления, и не входит в зацепление с колесной группой 31 приведения в действие для намотки, когда он скользит по поворотному валу 26.

Таким образом, в положении зацепления колесная группа 31 приведения в действие приводит в движение зубчатый механизм 40 для намотки, а зубчатый механизм 40 для намотки приводит в движение храповое колесо 3.

По завершении скольжения зубчатого механизма 40 для намотки колесная группа 31 приведения в действие вращается вхолостую и не приводит в движение зубчатый механизм 40 для намотки, который находится на расстоянии от колесной группы 31 приведения в действие. Таким образом, храповое колесо 3 больше не приводится в движение зубчатым механизмом 40 для намотки.

Зубчатый механизм 40 для намотки и колесная группа 31 приведения в действие наложены друг на друга, одно поверх другого. Зубчатый механизм 40 для намотки расположен над колесной группой 31 приведения в действие, так что в положении зацепления пятый зубчатый венец 24 колесной группы 31 приведения в действие взаимодействует с третьим зубчатым венцом 25 зубчатого механизма 40 для намотки.

Третий зубчатый венец 25 и пятый зубчатый венец 24 предпочтительно имеют зубья в форме волчьего зуба. Другими словами, одна сторона каждого зуба имеет меньший наклон, чем другая сторона. Это способствует скольжению зубчатых венцов друг по другу в предпочтительном направлении вращения, если они не удерживаются прижатыми друг к другу в достаточной степени.

Зубчатый механизм 40 для намотки может скользить в осевом направлении вдоль оси поворотного вала 26. Таким образом, зубчатый механизм 40 для намотки может перемещаться в осевом направлении из положения зацепления и наоборот.

В положении зацепления зубчатый механизм 40 для намотки и колесная группа 31 приведения в действие находятся в контакте посредством третьего зубчатого венца 25 и пятого зубчатого венца 24, которые входят в зацепление друг с другом. Таким образом, колесная группа 31 приведения в действие приводит в движение зубчатый механизм 40 для намотки и, таким образом, храповое колесо 3.

Однако в расцепленном положении зубчатый механизм 40 для намотки и колесная группа 31 приведения в действие находятся дальше друг от друга, так что третий зубчатый венец 25 и пятый зубчатый венец 24 не входят в зацепление друг с другом. В результате колесная группа 31 приведения в действие не приводит в движение зубчатый механизм 40 для намотки или храповое колесо 3.

Кроме того, второй зубчатый венец 22 зубчатого механизма 40 для намотки больше не входит в зацепление с первым зубчатым венцом 11 храпового колеса 3, когда зубчатый механизм 40 для намотки расцеплен. Более конкретно, после скольжения зубчатого механизма 40 для намотки вдоль поворотного вала 26, второй зубчатый венец 22 смещается за пределы первого зубчатого венца 11.

Намоточное устройство 10 также содержит средство 50 возврата, прикладывающее осевое возвратное усилие к зубчатому механизму 40 для намотки в направлении колесной группы 31 приведения в действие для его удерживания в положении зацепления.

Средство возврата содержит пружину 30, расположенную над зубчатым механизмом 40 для намотки.

Зубчатый механизм 40 для намотки установлен на пружине 30, которая прикладывает осевое усилие к зубчатому механизму 40 для намотки для его удерживания в положении зацепления.

Пружина имеет форму гибкого кольца, соединенного с поворотным валом 26 над зубчатым механизмом 40 для намотки. Гибкое кольцо изгибается или огибается поверх зубчатого механизма 40 для намотки для прижатия к нему.

Гибкое кольцо прикладывает осевое возвратное усилие к зубчатому механизму 40 для намотки в направлении колесной группы 31 приведения в действие, так чтобы третий зубчатый венец 25 и пятый зубчатый венец 24 взаимодействовали в положении зацепления.

Кроме того, зубчатый механизм 40 для намотки скользит вокруг вала 26 для намотки, когда крутящий момент, прикладываемый к зубчатому механизму 40 для намотки, генерирует осевое усилие, которое направлено в противоположном направлении и больше усилия, прикладываемого средством 50 возврата.

Более конкретно, благодаря третьему зубчатому венцу 25 и пятому зубчатому венцу 24, имеющим форму волчьего зуба, крутящий момент, прикладываемый к зубчатому механизму 40 для намотки, генерирует усилие, которое толкает зубчатый механизм 40 для намотки в направлении, противоположном действию силы, генерируемой пружиной 30.

Таким образом, когда крутящий момент, по существу, превышает пороговую величину, зубчатый механизм 40 для намотки скользит вокруг поворотного вала 26 и выходит из положения зацепления. Зубчатый механизм 40 для намотки скользит посредством выполнения, по существу, прямолинейного осевого перемещения вокруг поворотного вала 26 из положения зацепления на определенное расстояние от колесной группы 31 приведения в действие.

Выше пороговой величины, когда крутящий момент, требуемый для вращения храпового колеса 3, больше крутящего момента, требуемого для разгибания гибкого кольца 30 вверх, зубчатый механизм 40 для намотки толкается колесной группой 31 приведения в действие с помощью третьего зубчатого венца 25 и пятого зубчатого венца 24, в частности, благодаря форме зубьев в форме волчьего зуба зубчатых венцов 24, 25.

Другими словами, когда колесная группа 31 приведения в действие сильно давит на зубчатый механизм 40 для намотки, зубья в форме волчьего зуба третьего зубчатого венца 25 и зубья в форме волчьего зуба пятого зубчатого венца 24 скользят друг по другу без зацепления, и зубчатый механизм 40 для намотки перемещается, когда гибкое кольцо проходит вверх вдоль поворотного вала 26.

В результате колесная группа 31 приведения в действие продолжает вращаться, но зубчатый механизм 40 для намотки и храповое колесо 3 больше не вращаются.

На фиг. 1 и 3 в конфигурации намотки крутящий момент намотки, прикладываемый к зубчатому механизму 40 для намотки колесной группой 31 приведения в действие, меньше пороговой величины, так что гибкое кольцо не изменяет форму. Таким образом, первый зубчатый венец 11 и храповое колесо 3 приводятся в движение зубчатым механизмом 40 для намотки.

На фиг. 2 и 4, когда барабан 21 полностью заведен, крутящий момент намотки, прикладываемый к зубчатому механизму 40 для намотки колесной группой 31 приведения в действие, больше пороговой величины, так что гибкое кольцо разгибается, и зубчатый механизм 40 для намотки перемещается вверх. Другими словами, крутящий момент, требуемый для вращения храпового колеса 3, слишком большой для гибкого кольца, которое не может сохранять исходную форму.

Эти средства разъединения защищают барабан 2 от чрезмерного завода и препятствуют преждевременному износу внутренней стороны барабана 2. Таким образом, вал для намотки может блокироваться, когда пружина барабана полностью стянута, без риска поломки пружины барабана 2.

Барабан 2 также содержит шестой периферийный зубчатый венец, выполненный с возможностью взаимодействия с седьмым зубчатым венцом колесной группы часового механизма. Эта колесная группа, например, является третьим колесом. После намотки барабан 2 обеспечивает энергию, необходимую для работы часового механизма, с помощью указанного колеса.

Изобретение также относится к часовому механизму, не показанному на чертежах, причем часовой механизм содержит барабан и намоточное устройство барабана, описанные выше.

Разумеется, изобретение не ограничивается до вариантов осуществления, описанных со ссылками на чертежи, и могут рассмотрены различные модификации без отклонения от объема изобретения.

Изобретение относится к разъединяемому намоточному устройству (10), в частности, для барабана (2), оснащенного пружиной, содержащему храповое колесо (3), установленное на валу для намотки так, что оно жестко с ним соединено, причем вал для намотки, например, является валом для намотки барабана (2), вращение которого заводит барабан (2), и зубчатый механизм (40) для намотки, входящий в зацепление с храповым колесом (3), причем вращение зубчатого механизма (40) для намотки приводит во вращение храповое колесо (3) и вал для намотки, причем намоточное устройство (10) содержит колесную группу (31) приведения в действие для приведения в движение зубчатого механизма (40) для намотки посредством прикладывания крутящего момента к зубчатому механизму (40) для намотки, причем колесная группа (31) приведения в действие (31) входит в зацепление с зубчатым механизмом (40) для намотки в положении зацепления, и зубчатый механизм (40) для намотки установлен так, что он способен перемещаться со скольжением вокруг поворотного вала (26) из положения зацепления, когда крутящий момент, прикладываемый к зубчатому механизму (40) для намотки, по существу, выше пороговой величины, в частности, когда барабан (2) полностью заведен. Изобретение также относится к часовому механизму, содержащему такое намоточное устройство (10). 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Разъединяемое намоточное устройство (10) для барабана (2), оснащенного пружиной, содержащее храповое колесо (3), установленное на валу для намотки так, что оно жестко с ним соединено, причем вал для намотки является валом для намотки барабана (2), вращение которого заводит барабан (2), или валом для намотки, содержащим шестерню, входящую в зацепление с колесной группой, приводящей в движение вал для намотки, относящийся к барабану, и зубчатый механизм (40) для намотки, входящий в зацепление с храповым колесом (3), причем вращение зубчатого механизма (40) для намотки приводит во вращение храповое колесо (3) и вал для намотки, причем намоточное устройство (10) содержит колесную группу (31) приведения в действие для приведения в движение зубчатого механизма (40) для намотки посредством прикладывания крутящего момента к зубчатому механизму (40) для намотки, причем колесная группа (31) приведения в действие входит в зацепление с зубчатым механизмом (40) для намотки в положении зацепления, и зубчатый механизм (40) для намотки установлен так, что он способен перемещаться со скольжением в осевом направлении вокруг поворотного вала (26) из положения зацепления, когда крутящий момент, прикладываемый к зубчатому механизму (40) для намотки, по существу, выше пороговой величины, когда барабан (2) полностью заведен.

2. Намоточное устройство по п. 1, отличающееся тем, что зубчатый механизм (40) для намотки и колесная группа (31) приведения в действие наложены друг на друга в положении зацепления.

3. Намоточное устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что колесная группа (31) приведения в действие установлена на указанном поворотном валу (26) так, что она жестко соединена с ним.

4. Намоточное устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что колесная группа (31) приведения в действие не входит в зацепление с зубчатым механизмом (40) для намотки, когда зубчатый механизм (40) для намотки выполняет скольжение.

5. Намоточное устройство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что содержит средство (50) возврата, прикладывающее осевое возвратное усилие к зубчатому механизму (40) для намотки в направлении колесной группы (31) приведения в действие для его удерживания в положении зацепления.

6. Намоточное устройство по п. 5, в котором средство возврата содержит пружину (30), расположенную над зубчатым механизмом (40) для намотки.

7. Намоточное устройство по п. 5 или 6, в котором зубчатый механизм (40) для намотки скользит, когда крутящий момент, прикладываемый к зубчатому механизму (40) для намотки, генерирует осевое усилие, которое направлено в противоположном направлении и больше усилия, прикладываемого средством (50) возврата.

8. Намоточное устройство по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что и колесная группа (31) приведения в действие, и зубчатый механизм (40) для намотки имеют зубчатый венец (24, 25) с зубьями в форме волчьего зуба, причем оба зубчатых венца (24, 25) с зубьями в форме волчьего зуба взаимодействуют друг с другом.

9. Намоточное устройство по п. 8, в котором зубчатый механизм (40) для намотки и колесная группа (31) приведения в действие содержат вторые радиальные зубчатые венцы (22, 27).

10. Часовой механизм, содержащий барабан (2) и намоточное устройство (2) для завода барабана (2) по любому из пп. 1-9.