Намоточное устройство, в частности, для часового барабана, снабженное отсоединяемым зубчатым механизмом для намотки Российский патент 2024 года по МПК G04B13/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к намоточному устройству, в частности к часовому барабану, снабженному отсоединяемым зубчатым механизмом для намотки.

Изобретение также относится к часовому механизму, содержащему такое 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 намотку 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 намотки пружины барабана.

Указанное ограничение, в общем, достигается посредством скольжения последнего наружного витка пружины по внутренней стенке барабана. Когда пружина полностью заведена и скручена в спираль вокруг вала для намотки барабана, последний намотанный виток прижимается к наружной стенке барабана.

Таким образом, когда крутящий момент намотки 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 намотки 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 дорожки 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 намотки.

Кроме того, необходимо исключить повреждение барабана, такое как задир покрытия, накапливание осадка и износ стенок под давлением полностью намотанной 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 намотки пружины, которая заменяет систему, основанную на скольжении полосы по зазубринам на внутренней стенке барабана.

С этой целью изобретение относится к намоточному устройству, в частности, для часового барабана, снабженного пружиной, содержащему храповое колесо, установленное на поворотном валу для намотки, причем поворотный вал для намотки является, например, поворотным валом барабана, вращение которой 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 поворотный вал для намотки посредством прикладывания крутящего момента к храповому колесу, причем зубчатый механизм для намотки способен перемещаться между соединенным положением, в котором он приводит в движение храповое колесо, и разъединенным положением, в котором он не приводит в движение храповое колесо.

Изобретение характеризуется тем, что зубчатый механизм для намотки установлен на пружине, прикладывающей возвратное усилие к зубчатому механизму для намотки для его удерживания в соединенном положении.

Таким образом, благодаря перемещению зубчатого механизма для намотки в разъединенное положение храповое колесо больше не приводится в движение зубчатым механизмом для намотки, поскольку последний больше не приводится в движение. Например, когда крутящий момент, прикладываемый к храповому колесу, слишком высокий, в частности, когда барабан полностью заведен, зубчатый механизм для намотки перемещается и больше не передает крутящий момент вращения храповому колесу, так что храповое колесо больше не поворачивается.

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 частному варианту осуществления изобретения храповое колесо содержит первый периферийный зубчатый венец, взаимодействующий со вторым зубчатым венцом зубчатого механизма для намотки, когда крутящий момент, прикладываемый к храповому колесу, по существу, меньше пороговой величины.

Согласно частному варианту осуществления изобретения зубчатый механизм для намотки перемещается в разъединенное положение, когда крутящий момент, прикладываемый к храповому колесу, по существу, превышает пороговую величину, в частности, когда, барабана полностью заведен.

Согласно частному варианту осуществления изобретения зубчатый механизм для намотки входит в зацепление с колесом приведения в действие для намотки, когда он находится в соединенном положении, и не входит в зацепление с колесом приведения в действие для намотки, когда он находится в разъединенном положении.

Согласно частному варианту осуществления изобретения зубчатый механизм для намотки расположен рядом с храповым колесом и предпочтительно проходит в соединенном положении в той же самой плоскости, что и храповое колесо.

Согласно частному варианту осуществления изобретения зубчатый механизм для намотки выполняет боковое перемещение между соединенным положением и разъединенным положением.

Согласно частному варианту осуществления изобретения зубчатый механизм для намотки выполняет поворотное движение для перемещения из соединенного положения в разъединенное положение и наоборот.

Согласно частному варианту осуществления изобретения пружина содержит гибкую направляющую, которая образует воображаемую ось поворота, причем зубчатый механизм для намотки подвешен на гибкой направляющей, и гибкая направляющая прикладывает радиальное возвратное усилие к зубчатому механизму для намотки в направлении колеса приведения в действие.

Согласно частному варианту осуществления изобретения гибкая направляющая содержит две не расположенные крест-накрест гибкие пластины и жесткий подвижный элемент, поддерживающий зубчатый механизм для намотки, причем две нерасположенные крест-накрест гибкие пластины соединяют жесткий подвижный элемент с неподвижной опорой намоточного устройства.

Согласно частному варианту осуществления изобретения храповое колесо жестко установлено на барабане, причем поворотный вал для намотки является валом для намотки барабана и обеспечивает завод пружины барабана.

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

Краткое описание чертежей

Цели, преимущества и особенности изобретения станут понятными из описания нескольких вариантов осуществления, представленных только в качестве неограничивающих примеров со ссылками на чертежи.

На фиг. 1 схематично показано намоточное устройство согласно варианту осуществления изобретения в соединенном положении, вид сверху;

на фиг. 2 – намоточное устройство согласно варианту осуществления изобретения, представленное на фиг. 1, при заводе барабана, вид сверху; и

на фиг. 3 – намоточное устройство согласно варианту осуществления изобретения, представленное на фиг. 1, в разъединенном состоянии, когда пружина барабана полностью заведена, вид сверху.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 – 3 показан вариант выполнения намоточного устройства 1, в данном случае часового барабана 2, согласно изобретению.

Намоточное устройство 1 для барабана 2 содержит храповое колесо 3 и зубчатый механизм 4 для намотки. Зубчатый механизм 4 для намотки входит в зацепление с храповым колесом 3, так что когда зубчатый механизм 4 для намотки вращается в первом направлении, храповое колесо 3 вращается во втором направлении, противоположном первому направлению.

Храповое колесо 3 неподвижно установлено на валу для намотки, причем вал для намотки обеспечивает завод барабана 2. Вал для намотки предпочтительно цилиндрический.

В показанном примере вал для намотки является валом для намотки, относящимся к барабану 2, а храповое колесо 3 расположено на барабане 2. Храповое колесо 3 содержит ступицу, неподвижно установленную на валу для намотки.

В варианте, который не показан на чертежах, вал для намотки установлен не на барабане, и вал для намотки содержит шестерню, входящую в зацепление с колесом, приводящим в движение вал для намотки, относящийся к барабану, для намотки пружины, если храповое колесо не установлено на барабане.

Зубчатый механизм 4 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 первые наружный зубчатый венец 11 с зубьями, распределенными вокруг храпового колеса 3. Первый зубчатый венец 11 взаимодействует со вторым зубчатым венцом 12, расположенным на зубчатом механизме 4 для намотки. Зубчатый механизм 4 для намотки содержит шестерню, снабженную вторым зубчатым венцом 12, расположенным на ее периферии.

Барабан 2 включает в себя пружину баланса (не показана чертежах), расположенную внутри барабана 2, которая должна наматываться с помощью автоматической системы намотки или ручной системы намотки.

С этой целью намоточное устройство 1 также содержит систему 13 зубчатых колес, например, приводимую в движение автоматическим грузом для намотки (не показан на чертежах) часового механизма. Система 13 зубчатых колес также может приводиться в движение заводным валиком (не показан на чертежах), который может приводиться в действие заводной головкой в случае ручной намотки.

Колесо 21 приведения в действие для намотки системы 13 зубчатых колес содержит третий зубчатый венец 14, входящий в зацепление со вторым зубчатым венцом 12 зубчатого механизма 4 для намотки. Таким образом, посредством приведения в действие системы 13 зубчатых колес к храповому колесу 3 прикладывается крутящий момент, которое передает его, по меньшей мере частично, валу для намотки через зубчатый механизм 4 для намотки, приводимый в движение колесом 21 приведения в действие, и через храповое колесо 3, приводимое в движение зубчатым механизмом 4 для намотки.

Вращение зубчатого механизма 4 для намотки обусловливает вращение храпового колеса 3 и, следовательно, вала для намотки при заводе барабана 2.

Во избежание чрезмерного завода барабана зубчатый механизм 4 для намотки может перемещаться между соединенным положением, в котором он приводит в движение храповое колесо 3, и разъединенным положением, в котором он не входит в зацепление с храповым колесом 3.

В частности, зубчатый механизм 4 для намотки входит в зацепление с колесом 21 приведения в действие, когда он находится в соединенном положении, и не входит в зацепление с колесом 21 приведения в действие, когда он находится в разъединенном положении.

Таким образом, в соединенном положении колесо 21 приведения в действие приводит в движение зубчатый механизм 4 для намотки, и зубчатый механизм 4 для намотки приводит в движение храповое колесо 3. Однако в разъединенном положении колесо 21 приведения в действие вращается вхолостую и не приводит в движение зубчатый механизм 4 для намотки, который находится на расстоянии от колеса 21 приведения в действие, так что храповое колесо 3 не приводится в движение зубчатым механизмом 4 для намотки.

Согласно изобретению зубчатый механизм 4 для намотки установлен на пружине 5, которая прикладывает усилие к зубчатому механизму 4 для намотки для его удерживания в соединенном положении.

В этом варианте выполнения пружина 5 содержит гибкую направляющую, которая образует воображаемую ось поворота, причем зубчатый механизм 4 для намотки подвешен на гибкой направляющей. Гибкая направляющая содержит две не расположенные крест-накрест гибкие пластины 15 и жесткий подвижный элемент 16, поддерживающий зубчатый механизм 4 для намотки. Две гибкие пластины 15 соединяют жесткий подвижный элемент 16 с неподвижной опорой 17 намоточного устройства 1.

Неподвижная опора 17 является, например, опорой храпового колеса 3. Гибкие пластины 15 скреплены друг с другом и соединены с опорой на одной стороне и расходятся к концам жесткого подвижного элемента 16. Жесткий подвижный элемент 16 имеет форму дуги окружности.

Гибкая направляющая прикладывает радиальное возвратное усилие к зубчатому механизму 4 для намотки в направлении колеса 21 приведения в действие.

Кроме того, зубчатый механизм 4 для намотки движется в разъединенное положение, когда крутящий момент, прикладываемый к храповому колесу 3, по существу, превышает пороговую величину, в частности, когда барабан 2 полностью заведен.

Таким образом, когда крутящий момент, по существу, превышает пороговую величину, зубчатый механизм для намотки выполняет поворотное движение для перемещения из соединенного положения в разъединенное положение. Зубчатый механизм 4 для намотки выполняет боковое перемещение между соединенным положением и разъединенным положением. Кроме того, зубчатый механизм 4 для намотки выполняет поворотное движение относительно воображаемой оси поворота для перемещения из соединенного положения в разъединенное положение и наоборот.

Когда крутящий момент, требуемый для поворачивания храпового колеса 3, выше крутящего момента, требуемого для изгибания гибкой направляющей, т.е. выше пороговой величины, зубчатый механизм 4 для намотки толкается в разъединенное положение колесом 21 приведения в действие. Другими словами, когда зубчатый механизм 4 для намотки сильно давит на храповое колесо 3, жесткий подвижный элемент 16 и зубчатый механизм 4 для намотки перемещаются, поскольку гибкие пластины 15 гибкой направляющей выгибаются.

В результате колесо 21 приведения в действие продолжает вращаться, но зубчатый механизм 4 для намотки и храповое колесо 3 больше не вращаются.

На фиг. 1 в конфигурации намотки крутящий момент намотки, прикладываемый к храповому колесу 3, меньше пороговой величины, так что зубчатый механизм 4 для намотки остается в соединенном положении и входит в зацепление с колесом 21 приведения в действие. Таким образом, храповое колесо 3 и вал для намотки приводятся в движение зубчатым механизмом 4 для намотки. Первый периферийный зубчатый венец 11 храпового колеса 3 взаимодействует со вторым зубчатым венцом 12 зубчатого механизма 4 для намотки, когда крутящий момент, прикладываемый к храповому колесу 3, по существу, меньше пороговой величины.

На фиг. 2 во время завода барабана, когда крутящий момент увеличивается и приближается к пороговой величине, зубчатый механизм 4 для намотки начинает перемещаться в боковом направлении благодаря гибкой направляющей, но всё еще входит в зацепление с третьим зубчатым венцом 14 колеса 21 приведения в действие. Таким образом, храповое колесо 3 всё еще приводится в движение зубчатым механизмом 4 для намотки.

На фиг. 3, когда барабан 2 полностью заведен, крутящий момент намотки, прикладываемый к храповому колесу 3 зубчатым механизмом 4 для намотки, больше пороговой величины, так что зубчатый механизм 4 для намотки перемещается полностью в разъединенное положение благодаря гибкой направляющей.

В результате второй зубчатый венец 12 зубчатого механизма 4 для намотки больше не входит в зацепление с третьим зубчатым венцом 14 колеса 21 приведения в действие. В результате зубчатый механизм 4 для намотки и храповое колесо 3 не вращаются.

Эти средства для разъединения защищают барабан 2 от чрезмерного завода и препятствуют преждевременному износу внутренней стороны барабана 2.

Барабан 2 также содержит периферийный четвертый зубчатый венец 18, выполненный с возможностью взаимодействия с четвертым зубчатым венцом 19 колеса 20 часового механизма. Колесо 20, например, является средним колесом. После завода барабан 2 обеспечивает энергию, необходимую для работы часового механизма, с помощью колеса 20.

Изобретение также относится к часовому механизму, непоказанному 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 быть рассмотрены различные модификации без отклонения от объема изобретения.

Изобретение относится к намоточному устройству (1), в частности, для барабана (2), снабженного пружиной, содержащему храповое колесо (3), неподвижно установленное на поворотном валу для намотки, причем поворотный вал для намотки является, например, валом для намотки барабана (2), вращение которого заводит барабан (2), и зубчатый механизм (4) для намотки, входящий в зацепление с храповым колесом (3), причем вращение зубчатого механизма (4) для намотки вызывает вращение храпового колеса (3) и поворотного вала для намотки посредством прикладывания крутящего момента к храповому колесу (3), причем зубчатый механизм (4) для намотки способен перемещаться между соединенным положением, в котором он приводит в движение храповое колесо (3), и разъединенным положением, в котором он не приводит в движение храповое колесо (3), и зубчатый механизм (4) для намотки установлен на пружине (5), прикладывающей возвратное усилие к зубчатому механизму (4) для намотки для его удерживания в соединенном положении. Изобретение также относится к часовому механизму, содержащему указанное намоточное устройство (1). 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Намоточное устройство (1) для барабана (2), снабженного пружиной, содержащее храповое колесо (3), неподвижно установленное на поворотном валу для намотки, причем поворотный вал для намотки является валом для намотки барабана (2), вращение которого заводит барабан (2), или валом для намотки, содержащим шестерню, входящую в зацепление с колесом, приводящим в движение вал для намотки, относящийся к барабану, и зубчатый механизм (4) для намотки, входящий в зацепление с храповым колесом (3), причем вращение зубчатого механизма (4) для намотки вызывает вращение храпового колеса (3) и поворотного вала для намотки посредством прикладывания крутящего момента к храповому колесу (3), причем зубчатый механизм (4) для намотки способен перемещаться между соединенным положением, в котором он приводит в движение храповое колесо (3), и разъединенным положением, в котором он не приводит в движение храповое колесо (3), отличающееся тем, что зубчатый механизм (4) для намотки установлен на пружине (5), прикладывающей возвратное усилие к зубчатому механизму (4) для намотки для его удерживания в соединенном положении, причем зубчатый механизм (4) для намотки входит в зацепление с колесом (21) приведения в действие для намотки, когда он находится в соединенном положении, и не входит в зацепление с колесом (21) приведения в действие для намотки, когда он находится в разъединенном положении, при этом пружина (5) содержит гибкую направляющую, которая образует воображаемую ось поворота, причем зубчатый механизм (4) для намотки подвешен на гибкой направляющей, и гибкая направляющая прикладывает радиальное возвратное усилие к зубчатому механизму (4) для намотки в направлении колеса (21) приведения в действие.

2. Намоточное устройство по п. 1, отличающееся тем, что зубчатый механизм (4) для намотки перемещается в разъединенное положение, когда крутящий момент, прикладываемый к храповому колесу (3), по существу превышает пороговую величину, когда барабан (2) полностью заведен.

3. Намоточное устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что зубчатый механизм (4) для намотки расположен рядом с храповым колесом (3) и предпочтительно проходит в соединенном положении в той же самой плоскости, что и храповое колесо (3).

4. Намоточное устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что зубчатый механизм (4) для намотки выполняет боковое перемещение между соединенным положением и разъединенным положением.

5. Намоточное устройство по п. 3 или 4, отличающееся тем, что зубчатый механизм (4) для намотки выполняет поворотное движение для перемещения из соединенного положения в разъединенное положение и наоборот.

6. Намоточное устройство по п. 1, отличающееся тем, что гибкая направляющая содержит две не расположенные крест-накрест гибкие пластины (15) и жесткий подвижный элемент (16), поддерживающий зубчатый механизм (4) для намотки, причем две не расположенные крест-накрест гибкие пластины (15) соединяют жесткий подвижный элемент (16) с неподвижной опорой (17) намоточного устройства (1).

7. Часовой механизм, содержащий барабан (2) и намоточное устройство (1) для барабана (2) по любому из пп. 1-6.