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Klinkeneinrichtung in einer Uhr mit automatischem Aufzug Gegenstand vorliegender Erfindung ist. eine Klinkeneinrichtung in einer Uhr mit einem automatisehen Aufzug zur Umwandlung von Drehungen in beiden Drehsinnen in eine solche von gleichem Drehsinn, bei welcher eine Exzenterselieibe zwei in einer Ebene liegende und aus einem Stück bestehende, auf ein Klinkenrad wirkende, federnde und gebogene Klinken antreibt-, von welchen Klinken die eine als Stossklinke und die andere als Zugklinke ausgebildet.
ist, welehe Klinken- einriehtung dadurch gekennzeiehnet ist, dass die beiden Klinken eine gemeinsame, die Exzenterscheibe umschliessende Nabe und auf dieser Nabe einen auf der der Drehachse des Klinkenrades zugewendeten Seite der ihren Eingriffspunkt und die Exzenterschei- benmitte verbindenden Geraden, liegenden Abstützpunkt besitzen.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 eine Draufsieht bei weggenommener Schwingmasse auf ein, mit der betreffenden Klinkeneinrichtung versehenes Uhrwerk, wobei sich die Klinkeneinrichtung in Ruhestellung befindet, Fig. 2 einen teilweisen Schnitt nach der Linie I1 II in Fig. 1, Fig. 3 eine Einzelheit einer Klinke in per- spektiviseher Darstellung, Fig. 4 eine Draufsicht.
auf die Klinken- einrichtung allein, zu Beginn des Wirksam- werdens der Stossklinke und Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung im Zeitpunkt, in welchem die Zugklinke eben wirksam wird.
Soweit der Aufbau des in Fig. 1 dargestellten Uhrwerkes mit einem automatischen Aufzug in diesem Zusammenhang von Belang ist, besitzt. es eine Grundplatte 1, auf welcher der Zapfen 2 befestigt ist, der vermittels des Kugellagers 3 der drehbaren Lagerung der Sehwingmasse 4 dient. Der innere Laufring des Kugellagers 3 wird durch die Exzenter- scheibe 5 gebildet, welche drehbar auf dem Zapfen 2 gehalten ist, während der äussere Laufring als Nabe .6 ausgebildet und aus einem Stück mit zwei federnden Klinken, nämlich einer Stossklinke 7 und einer Zugklinke 8, hergestellt ist.
Die Exzenterscheibe 5 ist durch die Befestigungsschraube 9 und den Kupplungsbolzen 10 mit der Schwingmasse 4 verbunden. Der Kupplungsbolzen 10 besitzt einen Kragen 10a mit einem Ausschnitt 10b, so dass, wenn der Bolzen 10 aus der in Fig. 1 dargestellten Lage um 180 gedreht wird, der Ausschnitt 10b dem Drehzapfen 2 zugewendet ist und der Kragen 10a aus einer entsprechenden Nute 2-a des Zapfens austritt, die Schwingmasse 4 samt der Exzen- terseheibe 5 dem Kugellager 3 und den Klinken 7 und 8 oder nach Lösung der Schraube 9, allein vom Zapfen 2 abgehoben werden kann.
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Die beiden Klinkenarme 7 und 8 umfassen beidseitig das Klinkenrad 11, dessen Drehung über das Ritzel 12 in an sich bekannter Weise auf das Zwischenrad 13 und die Welle des Federhauses 19 übertragen wird.
Die Stossklinke weist einen nicht. federnden Klinkenkörper 7a auf, der auf seiner der labe 6 abgewendeten Seite in die, in die Verzahnung des Klinkenrades 11 eintretende, Klinkennase 7b übergeht. Der starre Klinkenkörper 7a verjüngt sich auf seiner Innenseite in eine Federlamelle 7e, welche die Verbindung dieser Innenseite mit der Nabe 6 herstellt. Auf der Aussenseite ist der Klinkenarm 7a über zwei Ansatzstücke 7d und eine bügelförmig nach innen gebogene Feder 7e mit der iNi ase 6 verbunden, welche Feder im beschriebenen Ausführungsbeispiel von ihren Ansatzpunkten 7f aus hufeisenförmig nach innen einspringt.
Im Gegensatz zur Stossklinke 7 ist die Zugklinke 8 auf ihrer Innenseite durch eine die Klinkennase 8b mit der Nase 6 verbindende gebogene Feder Sc auf ihrer ganzen Länge federnd ausgestaltet. Die Aussenseite der Zugklinke 8 besteht hier aus einem Klinkenkörper 8a, der wieder über Ansatzstücke 8d und eine von den Ansatzpunkten 8f ausgehende, der Feder 7e entsprechende, Feder 8e mit der Nase 6 verbunden ist.
Die Nassen 7b und 8b der Klinken 7 und 8, von denen die Nase 8b in Fig. 3 dargestellt ist, besitzen einen wirksamen Teil 8g und einen unterhalb dieses wirksamen Teils vorgesehenen Vorsprung 8h, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass der Vorsprung unter das Klinkenrad zu liegen kommt und so nach unten eine Sicherung für die zur Ebene des Klinkenrades parallele Lage der Klinken darstellt. Bei der Wahl der Abmessungen und der Formgebung der einzelnen Teile der Klinken 7 und 8 ist dein folgenden Rechnung zu tragen.
Der Ansatzpunkt der Federlamelle 7c an der Nabe 6 ist so anzuordnen, dass er auf der dem Klinkenrad 11 zugewendeten Seite, der die Klinkennase 7 b mit der Mitte der Exzen- terseheibe 14 verbindenden Geraden 15 liegt. Des weiteren haben die beiden Ansatzpunkte 7f sowie 8f der Federn 7ej bzw 8e einander so nahe zu liegen, dass sie bei einer bestimmten Durchbiegung der betreffenden Feder gegeneinander anstossen und auf diese Weise die Durchbiegung begrenzen.
Schliesslich ist es vorteilhaft, den Biegungsradius der Feder 8e der Zugklinke 8 so zu wählen, dass der Abstand zwischen der die Exzenterseheibenmitte mit der Nase 8b verbindenden Geraden 17 von der dazu parallelen Tangente an die Feder 8c ein möglichst grosser ist.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Klinkeneinriehtung soll anhand insbesondere der Fig. 4 und 5 näher erläutert werden.
Die Drehbewegungen der Sehwingmasse werden, deren direkten Verbindung zeit der l#',xzenterseheibe wegen, auf diese letzte und damit auf die Nabe 6 übertragen, so dass die Klinken -,eineinsam eine Schwenkbewegung uni den Zapfen ? ausführen, bei welcher sie sieh dem Klinkenrad nähern und sich wieder von ihm entfernen. Die Klinken umfassen das Klinkenrad beiseitig federnd und die Vorspannung der Klinken ist so gewählt, dass ohne sonstige Einflüsse die Klinkennasen bis auf den Grund der Klinkenradverzahnung eintreten.
Durch die erwähnte Bewegung der Klinken dreht demzufolge die Stossklinke das Klinkenrad immer dann, wenn sich die Nabe 6 dem Klinkenrad nähert, während im umgekehrten Fall die Zugklinke die Drehring des Klinkenrades übernimmt, wobei die jeweils wirkungslose Klinke über die Verzahnung des Klinkenrades schleift. Dieses Schleifen verursacht unerwünsehte Reibungsverluste, die durch die erwähnten baulichen Massnahmen vermindert werden können.
Ausgehend von der Stellung gemäss Fig. .I, wo, eine Drehung der Exzenterscheibe 5 im Uhrzeigersinn angenommen, die Wirkperiode der Stossklinke eben begonnen hat, wird die Klinke 7 zwischen ihrer -Nase 7b und dein Zentrum 14 der Exzeiiter:seheibe 5 derart. gespannt, dass auf diese Klinke in Richtung der Geraden 15 eine bestimmte Kraft ausgeübt wird.
Die Reaktion dieser Kraft auf die Nabe 6 kann grundsätzlich an zwei Stellen erfolgen,
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hiiinlich an der Ansatzstelle der Federlamelle 7 c und an der Ansatzstelle der mit der Nabe 6 zusammenhängenden Ansatzstücke 7d. Die letztgenannte Reaktion wird durch die Feder 7c aufgenommen, welche sich unter gleichzeitiger Näherung der beiden Ansatzpunkte 7f deformiert. Die Reaktionskraft 16 im Ansatzpunkt der Federlamelle 7c liegt, parallel zur Geraden 1:,, und zwar, der vorher erwähnten .lnordnung wegen, auf der dem Klinkenrad 71 zugewendeten Seite dieser Geraden.
Da die l;xzenterseheibenmitte 1-1 gleichzeitig das Drehzentrum der die Exzenterseheibe um- ,#chliessende Nabe 6 ist, wird dieser Nabe 6 e:n Drehmoment in Richtung des Uhrzeigers erteilt. Dieses Drehmoment hat zur Folge, dass (iie Zugrklinke 8 im gleichen Sinne vorschwenkt wird, wodureli die Nase 8b sieh um einen --@ewi-,sen Betrag vom Zahngrund der Verzahnung des Klinkenrades 11 abhebt.
Dieser Betrag ist abhängig vom Winkel der betr. Ausschwenkbewegung, der seinerseits @rieder gegeben ist durch den Abstand der Ansatzpunkte 7f, indem diese Vex:schwen- kun- nur so lange anhalten kann, bis die beiden Ansatzpunkte aufeinanderliegen. Ist. dies einmal eingetreten, so wird am Ansatzpunkt rles unmittelbar mit der Nabe 6 verbundenen :
liisatzstüekes 7d ein entgegengesetztes Dreh- nioinent auf die Nabe 6 und damit auf die Klinke 8 wirksam, so dass eine weitere Aus- Sehwenkung der Klinke 8 nicht mehr stattfinden kann. Es ergibt sich daraus, dass durch die beschriebene Anordnung während der @Girkmigsdauer der Stossklinke 7 die Zugklinke um ein bestimmtes, begrenztes Mass vom Grund der Verzahnung des Klinkenrades abgehoben wird.
Dieses Mass wird zweekmässi- ger #eise so gewählt, da.ss die Versehwenk- bewegang der Zugklinke 8 begrenzt ist, bevor deren Nase 8b die Verzahnung des Klinkenrades vollständig verlassen hat. In der wirk- Namen Periode der Zugklinke 8, das heisst bei einer Entfernung der Klinken vom Klinkenrad wirkt auf die Zugklinke 8 eine Kraft in Richtum y der Geraden 17, welche den Eingriffspunkt der Nase 8b mit. der Mitte der Exzenterscheibe 5 verbindet.
Die dazu par- allele Reaktionskraft 18 der sich streckenden Feder 8c auf die Nabe 6 erteilt dieser ein Drehmoment im Gegenuhrzeigersinn. Die von der Aussenseite der Klinke 8 herrührende Reaktionskraft auf die Nabe wird wieder durch die Feder 8e. so lange übernommen, bis deren beide Ansatzpunkte 8f sich berühren und bleibt demzufolge bis zur Benützung der Ansatzpunkte 8f ohne Wirkung auf die Nabe.
Die Folge davon ist eine Drehung der Nabe 6 im (Tegenuhi-zeigersinn, so dass sich während der Wirkungsperiode der Zugklinke 8 die Stossklinke 7 um ein durch den Abstand der beiden Ansatzpunkte 8f gegebenes Mass aus der Verzahnung des Klinkenrades 11 aussehwenkt. Zusammenfassend wird durch die beschriebene Anordnung erreicht, dass zur Verminderung des Reibungswiderstandes der Klinke, diese letzte während ihrer unwirksamen Periode vom Grund der Verzahnung des Klinkenrades abgehoben wird, die Verzahnung aber dank der Begrenzung dieser Ver- srhwenkbewegung nicht verlä.sst. Diese Ver- schwenkbewegung ist völlig unabhängig vom Drehsinn der Schwingmasse.
Es ist dadurch möglich geworden, eine äusserst flache Klinkeneinrichtung zu schaffen, bei welcher die Reibungsverluste der nicht wirksamen Klinke wesentlich herabgesetzt sind.
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Ratchet mechanism in an automatic winding watch is the subject of the present invention. a ratchet device in a watch with an automatic winding mechanism for converting rotations in both directions of rotation into one with the same direction of rotation, in which an eccentric disc drives two resilient and curved pawls, which lie in one plane and consist of one piece and act on a ratchet wheel, of which pawls the one designed as a push pawl and the other as a pull pawl.
is which pawl device is characterized in that the two pawls have a common hub surrounding the eccentric disk and on this hub a support point on the side of the straight line connecting their point of engagement and the center of the eccentric disk facing the axis of rotation of the ratchet wheel.
The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention, namely: Fig. 1 is a plan view, with the oscillating mass removed, of a clockwork provided with the pawl device in question, the pawl device being in the rest position, Fig. 2 a partial section along the line I1 II in FIG. 1, FIG. 3 shows a detail of a pawl in a perspective view, FIG. 4 shows a top view.
on the pawl device alone, at the beginning of the action of the push pawl and FIG. 5 shows a representation corresponding to FIG. 4 at the point in time at which the pull pawl is just becoming effective.
As far as the structure of the clockwork shown in Fig. 1 with an automatic winding is relevant in this context, has. there is a base plate 1, on which the pin 2 is attached, which is used by means of the ball bearing 3 for the rotatable mounting of the oscillating mass 4. The inner race of the ball bearing 3 is formed by the eccentric disk 5, which is rotatably held on the pin 2, while the outer race is designed as a hub 6 and is made of one piece with two resilient pawls, namely a push pawl 7 and a pull pawl 8 , is made.
The eccentric disk 5 is connected to the oscillating weight 4 by the fastening screw 9 and the coupling bolt 10. The coupling bolt 10 has a collar 10a with a cutout 10b, so that when the bolt 10 is rotated 180 from the position shown in FIG. 1, the cutout 10b faces the pivot 2 and the collar 10a consists of a corresponding groove 2- a of the pin emerges, the oscillating mass 4 together with the eccentric disk 5, the ball bearing 3 and the pawls 7 and 8 or, after loosening the screw 9, can be lifted off the pin 2 alone.
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The two ratchet arms 7 and 8 encompass the ratchet wheel 11 on both sides, the rotation of which is transmitted via the pinion 12 in a manner known per se to the intermediate wheel 13 and the shaft of the barrel 19.
The pawl doesn't show you. resilient pawl body 7a which, on its side facing away from labe 6, merges into the pawl nose 7b entering the toothing of the ratchet wheel 11. The rigid pawl body 7a tapers on its inside into a spring lamella 7e, which connects this inside with the hub 6. On the outside, the pawl arm 7a is connected to the iNi nose 6 via two extension pieces 7d and a bow-shaped inwardly bent spring 7e, which spring in the described embodiment jumps inwards from its attachment points 7f in a horseshoe shape.
In contrast to the push pawl 7, the pull pawl 8 is designed to be resilient over its entire length by a bent spring Sc connecting the pawl nose 8b to the nose 6 on its inside. The outside of the pull pawl 8 here consists of a pawl body 8a, which is again connected to the nose 6 by way of extension pieces 8d and a spring 8e starting from the attachment points 8f and corresponding to the spring 7e.
The noses 7b and 8b of the pawls 7 and 8, of which the nose 8b is shown in Fig. 3, have an active part 8g and a projection 8h provided below this active part, the arrangement being made such that the projection under the The ratchet wheel comes to rest and thus represents a backup for the position of the pawls parallel to the plane of the ratchet wheel. When choosing the dimensions and the shape of the individual parts of the pawls 7 and 8, your following must be taken into account.
The starting point of the spring lamella 7c on the hub 6 is to be arranged such that it lies on the side facing the ratchet wheel 11, the straight line 15 connecting the ratchet nose 7b with the center of the eccentric disk 14. Furthermore, the two attachment points 7f and 8f of the springs 7ej and 8e have to be so close to one another that they abut against one another when the respective spring is bent in a certain way and in this way limit the deflection.
Finally, it is advantageous to choose the bending radius of the spring 8e of the pull pawl 8 so that the distance between the straight line 17 connecting the center of the eccentric disk with the nose 8b and the parallel tangent to the spring 8c is as large as possible.
The mode of operation of the described ratchet device will be explained in more detail with reference to FIGS. 4 and 5 in particular.
The rotational movements of the oscillating mass, whose direct connection is due to the l # ', because of the xzenterseheibe, are transmitted to this last and thus to the hub 6, so that the pawls -, a single pivoting movement and the pin? perform in which you see the ratchet wheel approach and move away from it again. The pawls encompass the ratchet wheel resiliently on both sides and the pretensioning of the pawls is selected so that the pawl lugs enter the bottom of the ratchet wheel teeth without any other influences.
As a result of the aforementioned movement of the pawls, the push pawl rotates the ratchet wheel whenever the hub 6 approaches the ratchet wheel, while in the opposite case the pull pawl takes over the rotating ring of the ratchet wheel, with the pawl that is ineffective in each case grinding over the toothing of the ratchet wheel. This grinding causes undesirable friction losses, which can be reduced by the structural measures mentioned.
Starting from the position according to FIG. 1, where, assuming a clockwise rotation of the eccentric disk 5, the period of action of the push pawl has just begun, the pawl 7 between its nose 7b and the center 14 of the eccentric: see 5 like this. curious that a certain force is exerted on this pawl in the direction of the straight line 15.
The reaction of this force on the hub 6 can basically take place in two places,
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namely at the point of attachment of the spring lamella 7c and at the point of attachment of the attachment pieces 7d associated with the hub 6. The last-mentioned reaction is absorbed by the spring 7c, which deforms while the two starting points 7f approach. The reaction force 16 at the point of application of the spring lamella 7c is parallel to the straight line 1: ,, namely, due to the aforementioned order, on the side of this straight line facing the ratchet wheel 71.
Since the center 1-1 of the eccentric disk is also the center of rotation of the hub 6 surrounding the eccentric disk, this hub 6 is given a torque in the clockwise direction. This torque has the consequence that (iie pull pawl 8 is swiveled forward in the same way, what makes the nose 8b lift off the tooth base of the toothing of the ratchet wheel 11 by a - @ eternal amount.
This amount depends on the angle of the relevant pivoting movement, which in turn is given by the distance between the attachment points 7f, in that this Vex: pivot can only last until the two attachment points lie on top of one another. Is. Once this has occurred, the following is directly connected to the hub 6 at the starting point:
liisatzstüekes 7d an opposite rotation point on the hub 6 and thus on the pawl 8 effective so that a further outward pivoting of the pawl 8 can no longer take place. It results from the fact that the described arrangement during the @Girkmigsdauer the push pawl 7 lifts the pull pawl by a certain, limited amount from the base of the toothing of the ratchet wheel.
This dimension is chosen in such a way that the tilting movement of the pull pawl 8 is limited before its nose 8b has completely left the toothing of the ratchet wheel. In the real-name period of the pull pawl 8, that is, when the pawls are removed from the ratchet wheel, a force acts on the pull pawl 8 in the direction y of the straight line 17, which is the point of engagement of the nose 8b. the center of the eccentric 5 connects.
The parallel reaction force 18 of the stretching spring 8c on the hub 6 gives it a torque in the counterclockwise direction. The reaction force on the hub originating from the outside of the pawl 8 is again provided by the spring 8e. Taken over until their two attachment points 8f touch and consequently remains without any effect on the hub until the attachment points 8f are used.
The consequence of this is a rotation of the hub 6 in the Tegenuhi direction, so that during the period of action of the pull pawl 8, the push pawl 7 swivels out of the toothing of the ratchet wheel 11 by an amount given by the distance between the two attachment points 8f The arrangement described achieves that, in order to reduce the frictional resistance of the pawl, the latter is lifted from the base of the toothing of the ratchet wheel during its ineffective period, but the toothing does not leave thanks to the limitation of this twisting movement. This pivoting movement is completely independent of the Direction of rotation of the oscillating mass.
It has thereby become possible to create an extremely flat ratchet device in which the friction losses of the ineffective ratchet are significantly reduced.