Sperr- und 1VIitnahmemechanismus zum Antrieb von Weckern, Uhrwerken und dergleichen federangetriebene Werke. Bei den bekannten Uhrwerken und ähn lichen, zum Beispiel mittels einer Spiralfeder mechanisch angetriebenen, Vorrichtungen wird als Sperr- und Mitnahmemechanismus beinahe ausschliesslich die Kombination einer Klinke mit einem Sperrad verwendet.
Eine Ausnahme bilden nur grössere Uhr- und Gram mophonwerke, welche Sperrmechanismen verwenden, die aus einer um eine Antriebs welle gewickelten Spiralfeder bestehen, welche mit ihrem einen Ende oder mit beiden Enden an einer zur Welle koaxialen und in Bezug auf diese drehbaren Drehbüchse oder an der Welle und an dieser Drehbüchse befestigt ist.
Diese bekannten Sperrmechanismen sind jedoch ziemlich kompliziert, was eine schwie rige Montage und kostspielige Erzeugung zur Folge hat. Diese Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung behoben.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Sperr- und Mitnahmemechanismus zum An trieb von Weckern, Uhrwerken und derglei chen federangetriebene Werke, bei welchem auf der Federwelle zwei Büchsen angeordnet sind, die eine fest und die andere frei, wobei als Kupplung der beiden Büchsen eine mit Vorspannung an den Büchsen anliegende Schraubenfeder dient. In der Zeichnung sind einige Ausführungs- ao Beispiele des Erfindungsgegenstandes sche matisch dargestellt.
Es zeigen Fig.l eine schaubildliche Darstellung einer ersten Ausführungsform des Sperr- und Mitnahmemechanismus ; Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil eines Uhrwerkes mit freier Triebfeder, zum Bei spiel eines Weckers, mit einem Sperr- und Mitnahmemechanismus gemäss einer andern Ausführungsform;
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Teil eines Uhrwerkes mit drehbarer Federbüchse mit einem Sperr- und Mitnahmemechanismus ge mäss einer dritten Ausführungsform und Fig. 4 einen Schnitt durch einen Teil eines Uhrwerkes mit fester Federbüchse und mit einem Sperr- und Mitnahmemechanismus ge mäss einer weiteren Ausführungsform.
In Fig. 1 ist mit 1 eine federangetriebene Welle bezeichnet, auf welcher eine Büchse 2 fest und eine Büchse 3 drehbar aufgesetzt sind. Auf diesen beiden Büchsen 2 und 3 lie gen die Windungen einer Schraubenfeder 4 auf, welche mit Vorspannung aufgesetzt ist, indem deren Innendurchmesser in freiem, ent spanntem Zustande kleiner ist als der Aussen durchmesser der Büchsen 2 und 3.
Wirkt auf die Welle 1 und die fest mit dieser verbun dene Büchse 2 eine Kraft in der Richtung des Pfeils A ein und ist die Büchse 3 an einer Drehung in Richtung des Pfeils A gehindert so wird die Reibung der Windungen der Schraubenfeder 4 an der Büchse 2 so herab gesetzt, dass die Schraubenfeder 4 die Dre- hung der Büchse 2 und damit der Welle 1 in Richtung des Pfeils A ermöglicht, so dass die Welle 1, zum Beispiel eine Weckerwerkwelle zum Aufziehen des Weckerwerkes, gedreht werden kann.
Wirkt jedoch die Kraft, zum Beispiel der sich entspannenden Weckerwerk- feder,umgekehrt in Richtung des Pfeils B auf die Welle 1 ein, so ziehen sich die Windungen der Schraubenfeder 4 zusammen und die Büchse 3 wird durch die Reibung in der Rich tung des Pfeils B mitgenommen. Die Reibung der Windungen der Schraubenfeder 4 auf den Büchsen 2 und 3 bei einer Bewegung in Rich tung des Pfeils B ist direkt proportional der in dieser Richtung wirkenden Kraft.
In Fig. 2 sind wiederum auf einer Feder welle 5 eine Büchse 6 fest und eine Büchse 7 drehbar aufgesetzt, wobei die letztere als ver nietete Nabe eines Treibrades 8 ausgebildet ist. Ein Bund 9 der Welle 5 ist als Kern für eine Spiralfeder 10 ausgebildet, welche mit ihrem Innenende an einem Fänger 11 des Bundes 9 eingehängt ist. Eine Schrauben feder 12 ist mit geringem Spiel und mit Vor spannung zwischen den Endflanschen der Büchsen 6 und 7 eingesetzt, um grössere Axial verschiebungen der Schraubenfeder 12 beim Drehen zu verhindern. Die Funktion dieser Schraubenfeder 12 ist ähnlich wie die Funk tion der Schraubenfeder 4 bei der Ausführung nach Fig. 1.
Wird die Federwelle 5 mit der Büchse 6 im Abwickelsinne der Schrauben feder 12 gedreht, und ist das Treibrad 8 an einer Drehung in dieser Richtung durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Vorrich tung gehindert, so wird die Reibung der Feder 12 an der Büchse 6 herabgesetzt, so dass sich diese und damit die Welle 5 mit dem Bund 9 drehen kann, wobei die Spiralfeder 10, die mit ihrem äussern Ende in an sich bekann ter Weise am Rahmen des Werkes befestigt ist, aufgezogen wird.
Hört die Wirkung der Drehkraft bei Erreichen der vollen Spannung der Spiralfeder 10 auf, so bewirkt die in ent gegengesetzter Richtung wirkende Kraft der Spiralfeder 10 eine Verdrehung der Welle 5 mit der Büchse 6 im Aufwickelsinne der Schraubenfeder 12 und durch die erhöhte Reibung der Windungen der Schraubenfeder 12 auf der Büchse 7 wird diese letztere und damit das Treibrad 8 mitgenommen, das heisst das Treibrad 8 beginnt das Werk anzutreiben.
In Fig. 3 ist an einer Federwelle 13 mittels eines Stiftes 14 eine Büchse 15 befestigt. Eine weitere Büchse 19 ist durch eine Schraube 20 an der Platine 21 des Werkes befestigt. Eine Schraubenfeder 18 ist mit Vorspannung in Ausnehmungen der Büchsen 15 und 19 ge lagert und verbindet diese, indem der Aussen durchmesser der Schraubenfeder 18 in freiem, entspanntem Zustande grösser ist als der Durchmesser der Ausnehmungen der Büch sen 15 und 19. Die drehbare Federbüchse 16 besitzt einen Zahnkranz 17 und bildet gleich zeitig das Treibrad des Werkes. Der Stift 14 ragt mit seinem einen Ende aus der Büchse 15 heraus und bildet gleichzeitig den Fänger für das innere Ende einer in der Zeichnung nicht dargestellten Treibfeder.
Bei dieser Ausfüh rung kommt die Lösung der Verbindung zwi schen der Schraubenfeder 18 und den Büch sen 15 und 19 beim Aufziehen der Feder zu stande, wobei die Büchse 15 im die Feder 18 spannenden oder aufwickelnden Sinne ge dreht wird. Die Federbüchse 16 mit ihrem Zahnkranz 17 ist dabei durch das im weiteren nicht dargestellte Uhrwerk blockiert.
Sobald die Krafteinwirkung in der erwähnten Rich tung aufhört, dreht die gespannte Treibfeder die Büchse 15 im die Schraubenfeder 18 ent spannenden Sinn, wobei die Schraubenfeder 18 durch Vergrösserung ihres äussern Durch messers eine grössere Reibung in den Büchsen 15 und 19 erzeugt, welche die Büchse 15 mit dem Innenende der Treibfeder zum Stehen bringt und den Ablauf des äussern, am Um fang der drehbaren Federbüchse 16 befestig ten Endes der Treibfeder ermöglicht, so dass über den Zahnkranz 17 das Werk angetrieben wird.
In Fig. 4 ist an einer Federwelle 22 durch einen Stift 23 eine Büchse 24 befestigt, welche eine Innenausnehmung aufweist. Der Stift 23 dient als mit der Federwelle 2 2 drehbarer Fänger für das innere Ende einer in der Zeich nung nicht dargestellten Treibfeder, deren äusseres Ende am Umfang einer fest gelager ten Federbüchse 28 befestigt ist. Die Nabe eines Treibrades 27 ist als auf der Welle 22 drehbar gelagerte Büchse 26 ausgebildet. In den Büchsen 24 und 26 ist eine Schrauben feder 25 mit Vorspannung eingesetzt. Die Funktion dieser Schraubenfeder 25 ist ähn lich wie diejenige der Schraubenfeder 18 beim Beispiel nach Fig. 3.
Die Büchse 24 wird zum Aufziehen der Treibfeder durch Drehung der Welle 22 im Aufwickelsinn der Schrauben feder 25 bei durch das in der Zeichnung nicht dargestellte Werk blockiertem Treibrad 27 gedreht. Nach dem Aufziehen der Treibfeder wird die Büchse 24 durch die Kraft des innern Endes dieser gespannten Treibfeder in ent gegengesetzter Richtung gedreht, wobei durch die Steigerung der Reibung der Windungen der Schraubenfeder 25 an den Büchsen 24 und 26 diese miteinander gekuppelt werden, so dass bei der Drehung der Büchse 24 die Büchse 26 mit dem Treibrad 27 mitgenom inen wird.
Die beschriebenen Ausführungsformen des Sperr- und Mitnahmemechanismus be sitzen den Vorteil, dass sie a) einfache Bestandteile haben und daher mit niedrigen Erzeugungskosten verbunden sind, b) eine einfache Montage und dadurch eine Herabsetzung der Montagekosten ermög lichen, c) die Dauerhaftigkeit des Werkes stei gern, da der Verschleiss der Bestandteile ge ringer ist als bei der Kombination Klinke- Sperrad und folglich 0 d) sicheren Betrieb bei einem weichen und geräuschlosen Aufziehen gewährleisten.
Locking and 1VIitnahmemechanismus for driving alarm clocks, clockworks and similar spring-driven works. In the known clockworks and similar devices, for example mechanically driven by means of a spiral spring, the combination of a pawl with a ratchet wheel is used almost exclusively as a locking and driving mechanism.
The only exception are larger clock and gram mophonwerke, which use locking mechanisms that consist of a coil spring wound around a drive shaft, which at one end or at both ends of a coaxial to the shaft and rotatable with respect to this rotary sleeve or on the Shaft and is attached to this rotary sleeve.
However, these known locking mechanisms are rather complicated, which results in difficult assembly and costly production. The present invention overcomes these disadvantages.
The present invention is a locking and driving mechanism for driving alarm clocks, clockworks and derglei chen spring-driven works, in which two bushings are arranged on the spring shaft, one fixed and the other free, one with bias as a coupling of the two bushes Helical spring lying against the bushes is used. In the drawing, some exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown schematically.
It shows Fig.l a diagrammatic representation of a first embodiment of the locking and entrainment mechanism; 2 shows a section through part of a clockwork with a free mainspring, for example an alarm clock, with a locking and driving mechanism according to another embodiment;
3 shows a section through part of a clockwork with a rotatable spring sleeve with a locking and driving mechanism according to a third embodiment and .
In Fig. 1, 1 denotes a spring-driven shaft on which a sleeve 2 and a sleeve 3 are rotatably mounted. On these two sleeves 2 and 3 are the turns of a helical spring 4, which is placed with pretension, in that its inner diameter in the free, relaxed state is smaller than the outer diameter of the sleeves 2 and 3.
Acts on the shaft 1 and the bush 2 firmly connected to it, a force in the direction of arrow A and if the bush 3 is prevented from rotating in the direction of arrow A, the friction of the turns of the coil spring 4 on the bush 2 is prevented so lowered that the helical spring 4 enables the sleeve 2 and thus the shaft 1 to rotate in the direction of arrow A, so that the shaft 1, for example an alarm clock shaft for winding the alarm clock, can be rotated.
However, if the force, for example the relaxing alarm clock spring, acts in reverse on the shaft 1 in the direction of arrow B, the turns of the helical spring 4 contract and the bush 3 is moved in the direction of arrow B by the friction taken away. The friction of the turns of the coil spring 4 on the sleeves 2 and 3 when moving in the direction of arrow B is directly proportional to the force acting in this direction.
In Fig. 2 a sleeve 6 are in turn on a spring shaft 5 and a sleeve 7 rotatably mounted, the latter being designed as a hub of a drive wheel 8 riveted ver. A collar 9 of the shaft 5 is designed as a core for a spiral spring 10, which is hung with its inner end on a catcher 11 of the collar 9. A helical spring 12 is used with little play and tension between the end flanges of the sleeves 6 and 7 in order to prevent larger axial displacements of the helical spring 12 when rotating. The function of this coil spring 12 is similar to the function of the coil spring 4 in the embodiment according to FIG. 1.
If the spring shaft 5 is rotated with the sleeve 6 in the unwinding direction of the helical spring 12, and the drive wheel 8 is prevented from rotating in this direction by a device not shown in the drawing, the friction of the spring 12 on the sleeve 6 is reduced , so that this and thus the shaft 5 can rotate with the collar 9, the spiral spring 10, which is attached to the frame of the work with its outer end in a manner known per se, is pulled up.
If the effect of the torque stops when the coil spring 10 reaches full tension, the force of the coil spring 10 acting in the opposite direction causes a rotation of the shaft 5 with the sleeve 6 in the winding direction of the coil spring 12 and due to the increased friction of the coils of the coil spring 12 on the sleeve 7, this latter and thus the drive wheel 8 is taken along, that is, the drive wheel 8 begins to drive the work.
In Fig. 3, a sleeve 15 is attached to a spring shaft 13 by means of a pin 14. Another sleeve 19 is fastened by a screw 20 to the plate 21 of the plant. A coil spring 18 is preloaded in recesses of the sleeves 15 and 19 ge superimposed and connects them by the outer diameter of the coil spring 18 in the free, relaxed state is greater than the diameter of the recesses of the bushes 15 and 19. The rotatable spring sleeve 16 has a ring gear 17 and at the same time forms the drive wheel of the work. The pin 14 protrudes with its one end out of the sleeve 15 and at the same time forms the catcher for the inner end of a driving spring, not shown in the drawing.
In this Ausfüh tion comes the solution of the connection between tween the coil spring 18 and the Büch sen 15 and 19 when pulling up the spring to stand, the sleeve 15 in the spring 18 exciting or winding sense is rotated ge. The spring sleeve 16 with its ring gear 17 is blocked by the clockwork, not shown below.
As soon as the force in the direction mentioned ceases, the tensioned drive spring rotates the sleeve 15 in the sense of tensioning the helical spring 18, whereby the helical spring 18 by increasing its outer diameter generates greater friction in the sleeves 15 and 19, which the sleeve 15 with the inner end of the drive spring brings to a standstill and the flow of the outer, at the beginning of the rotatable spring sleeve 16 fastened th end of the drive spring enables so that the work is driven via the ring gear 17.
In Fig. 4, a bushing 24 is attached to a spring shaft 22 by a pin 23, which has an inner recess. The pin 23 serves as a rotatable with the spring shaft 2 2 catcher for the inner end of a drive spring, not shown in the drawing voltage, the outer end of which is attached to the periphery of a spring bushing 28 firmly gelager th. The hub of a drive wheel 27 is designed as a sleeve 26 rotatably mounted on the shaft 22. In the sleeves 24 and 26 a coil spring 25 is used with bias. The function of this coil spring 25 is similar to that of the coil spring 18 in the example of FIG. 3.
The bushing 24 is rotated by rotating the shaft 22 in the winding direction of the helical spring 25 when the drive wheel 27 is blocked by the work not shown in the drawing to wind up the drive spring. After pulling up the drive spring, the sleeve 24 is rotated by the force of the inner end of this tensioned drive spring in the opposite direction, whereby by increasing the friction of the turns of the coil spring 25 on the sleeves 24 and 26, these are coupled together, so that in the Rotation of the sleeve 24, the sleeve 26 is mitgenom inen with the drive wheel 27.
The described embodiments of the locking and driving mechanism have the advantage that they a) have simple components and are therefore associated with low production costs, b) allow simple assembly and thus a reduction in assembly costs, c) increase the durability of the work , since the wear of the components is lower than with the combination of ratchet ratchet and consequently 0 d) ensure safe operation with a soft and noiseless opening.