Die Erfindung betrifft eine Uhr mit selbsttätigem Aufzug der den Gangordner antreibenden Zugfeder durch einen Elektromotor, mit einem Aufzugs- und mit einem Federrad und mit deren Relativstellung zueinander überprüfenden Steuermitteln, durch welche bei durch den Uhrwerksablauf bedingter Änderung dieser Relativstellung um einen gewissen Winkelbetrag ein Kontakt schliessbar und der Elektromotor einschaltbar ist, wodurch das Aufzugsrad um den Betrag des Ablaufwinkels des Federrades weiterführbar und über die Steuermittel der Kontakt wieder trennbar ist.
Zweck der Erfindung ist es, eine eingangs erwähnte Uhr so auszubilden, dass bei erhöhter Ganggenauigkeit ein funk tionssicherer Betrieb des elektrischen Uhrwerkes erreicht wird.
Eine Uhr der vorerwähnten Art mit einem durch einen intermittierend eingeschalteten kleinen Elektromotor bewirk ten Federaufzug ist z. B. durch die DOS 2 045 224 bekannt, von welcher die vorliegende Erfindung ausgeht.
Die Einschaltung des den Aufzugsvorgang bewirkenden Elektromotors erfolgt in Abhängigkeit vom eingetretenen Ablauf des zugeordneten Kraftspeichers. Hierbei kann eine derartige Anordnung getroffen sein, dass der Aufzugsvor gang synchron mit der intermittierenden Weiterbewegung der Anzeigemittel, z. B. der die Uhrzeit digital anzeigenden Anzeigevorrichtungen, erfolgt, wobei diese Anzeigemittel direkt vom Elektromotor über nachgeordnete Getriebeglie der weiterstellbar sind.
Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, dass Federspeicher und nachgeordneter Gangordner nicht durch vom Anzeigesystem herrührende unterschied liche Belastungen beeinflusst sind, sondern die Ablauf regelung durch den Gangordner frei erfolgen kann und nur dazu dient, um den z. B. halbminütlich oder minütlich erfol genden Aufzug des Federspeichers und die Weiterstellung der zugeordneten Anzeigemittel, welche vom Elektromotor bewirkt wird, zu steuern bzw. auszulösen.
Bei diesen bekannten elektrischen Uhrwerksaufzügen mit einem kleinen Elektromotor ist es von der Funktion her sichergestellt, dass durch das Einschalten des Elektromotors der Aufzug des Federspeichers jeweils um einen seit dem letzten Aufzugsvorgang erfolgten Ablauf entsprechenden Winkelbetrag bewirkt wird, wobei jedoch von System zu System erhebliche Unterschiede in den Zeitinteravllen zu verzeichnen sind, nach welchen der Aufzugsvorgang wieder holt wird.
Beim Abschalten des kleinen Elektromotors gleicht sich die durch die verhältnismässig hohe Drehzahl des Rotors in diesem gespeicherte kinetische Energie in Form eines soge nannten Nachlaufes aus, der sehr stark abhängig ist von der speisenden Batteriespannung einerseits und den den Rotor beaufschlagenden Belastungen anderseits. Diese Belastungen können sowohl durch die Charakteristik des Federspeichers als auch durch Reibungswiderstände in den Rotorlagern und am Kollektor des Elektromotors, sowie durch Reibung in den nachgeordneten Getriebegliedern, welche vom Elektromotor zum Federspeicher führen, bedingt sein.
Diese unterschied lichen Auslaufbewegungen des antreibenden Elektromotors werden zwar durch die Kontaktsteuerung erfasst und auch in etwa ausgeglichen, es ist jedoch nicht vermeidbar, dass durch diese Vorgänge der mittlere Aufzugszustand des Federspei chers um gewisse, prozentual nicht allzu hohe Beträge verän dert wird.
Diese Unterschiede im mittleren Aufzugszustand des Federspeichers wirken sich auf das wirksame abgegebene Drehmoment aus und beeinflussen somit den Isochronismus des Gangordners. Es können also durch die unterschiedlichen Auslaufbewegungen des Motors Gangfehler im Uhrwerk her vorgerufen werden. Von besonderem Einfluss sind hierbei die Änderungen der Batteriespannung, welche bei handelsüblichen Batterien notgedrungen während des Verbrauches der Speisestrom quelle nach und nach eintreten und dazu führen können, dass der Federspeicher nach einiger Zeit ein im Mittel leicht ver ringertes Drehmoment an den Gangregler abgibt und dieser somit ein vom ursprünglichen Regulieren abweichendes Gangverhalten zeigt.
Hinzu kommen ferner noch, wie bereits erwähnt, die Ein flüsse der Lager- und Bürstenreibung des Motor-Rotors sowie die Beeinflussungen durch die nachgeordneten Ge triebeglieder.
Hieraus ergibt es sich, dass in aller Regel bei solchen durch Elektromotor selbsttätig aufgezogenen Uhren während der Betriebszeit nicht erwünschte Änderungen des Ganges eintreten, die zu nachteiligen Abweichungen in der Zeit anzeige führen.
Hier kommt ferner noch hinzu, dass der unterschiedliche Auslauf des Motors bestimmte Anforderungen an die kon struktive Ausgestaltung der die intermittierende Einschaltung des Elektromotors bewirkenden Kontaktvorrichtung stellt. So muss sichergestellt sein, dass auch bei frisch eingesetzter Batterie, also bei erhöhter Spannung, eine Doppelbetätigung des Aufzugsvorganges nicht eintreten kann, sondern der Elektromotor pro Einschaltung jeweils nur einen dem nor malen Aufzugsintervall entsprechenden Federaufzugsweg einholen darf. Die hierzu erforderlichen konstruktiven Massnahmen sind beim Gegenstand der DOS 2 045 224 be reits vorgesehen und in dieser DOS auch eingehend beschrie ben.
Durch die besondere Wahl und Anordnung der Zug feder 13 beim Gegenstand der DOS 2 045 224 ist ferner der Einfluss eines unterschiedlichen Betätigungsweges des Auf zugsmotors bei abnehmender Speisespannung der Batterie und/oder bei ab- bzw. zunehmender Reibung im Motor bzw. Getriebe bereits bedeutsam gemildert.
Diese Tatsache ist dem Umstand zuzuschreiben, dass bei stärkerem Auslauf des Motors, d. h. bei im Mittel stärkerer Aufzugsbewegung und somit erhöhter Spannung der Feder 13, sich durch die besondere Anordnung der Aufhängepunkte 32 und 34 der Feder 13 die für die Übertragung des Dreh momentes massgebenden Radien wirksam ändern, dahin gehend, dass bei stärkerer Spannung der Zugfeder 13 diese Zugspannung an relativ kleineren Radien wirksam wird als bei weniger gespannter Zugfeder 13. Im Vergleich zu anderen bekannten Anordnungen ist deshalb der Einfluss der Batte riespannung auf das Gangverhalten beim Gegenstand der DOS 2 045 224 erheblich verringert.
Trotz dieser vorstehend beschriebenen, relativ aufwen digen und somit teuren Massnahmen sind immer noch Rückwirkungen des Motorauslaufes auf den Aufzugszustand der Zugfeder 13 und damit den Antrieb des Gangordners vorhanden, die sich insbesondere bei längerem Betrieb des Uhrwerkes und insbesondere bei einer Speisung der Uhr mit einer stark spannungsvariablen Batterie noch nachteilig bemerkbar machen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, den Einfluss alterungsbedingter Änderungen der Betriebsspan nung und der Reibungsverhältnisse im Motor und im Lauf werk, welche bei einer Anordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches zu unterschiedlichen Aufzugsbedingungen des Federspeichers, zu unterschiedlichen Betätigungslagen der Kontaktvorrichtung und bei unmittelbar durch von dem An triebsmotor nachgeordneten Getriebegliedern betätigten An zeigevorrichtungen zu einer Fehlstellung der Anzeigemittel führen können, vollständig zu unterbinden.
Die Lösung dieser Aufgabe ist für eine sichere Funktion einer Anordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches wesentlich und bei batteriegespeisten Geräten für eine aus reichende, zufriedenstellende Gangdauer erforderlich und z. B. bei Digitaluhren, deren Anzeigesystem unmittelbar von dem Antriebsmotor des Uhrwerkes nachgeordneten Ge triebegliedern intermittierend mit der Aufzugsfolge weiter gestellt wird, geradzu notwendig, wenn unterbunden werden soll, dass im Betrieb einer derartigen Digitaluhr, insbesondere bei Batteriespeisung, nach und nach eine Verstellung, ins besondere der Einerminutenanzeigetrommel gegenüber ihrer korrekten Anzeigeposition eintritt.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass im Kraftfluss zwischen Elektromotor und Gangordner, zwi schen ersterem und dem Aufzugsrad, eine nur für die Über tragung einer konstanten geschlossenen Anzahl von Motor drehbewegungen innerhalb des Drehbewegungsimpulses eines Aufzugsvorganges wirksame, die davor und/oder dahinter liegenden Motordrehbewegungen von der Übertragung aus- schliessende Drehbewegungsübertragungsvorrichtung an geordnet ist,
bei einer solchen Wahl des Verhältnisses vom übertragungswirksamen zum nichtübertragungswirksamen Drehwinkelbereich der Drehbewegungsübertragungseinrich- tung, dass diese stets im übertragungsunwirksamen Drehwin- kelbereich ihre Ruheposition einnimmt.
Eine zweckmässige Ausbildungsform der Erfindung be steht darin, dass die Drehbewegungsübertragungseinrichtung als ein Schrittschaltwerk ausgebildet ist, welches nur während einer bestimmten Anzahl Umdrehungen des Elektromotors innerhalb des Drehbewegungsimpulses eines Aufzugsvorgan ges schaltbar, durch die restlichen davor und/oder dahinter liegenden Drehbewegungen hingegen nicht beeinflussbar ist.
Durch das zwischen Elektromotor und Aufzugsrad an geordnete Schrittschaltwerk wird dann sozusagen nur der mittlere Bereich des Drehbewegungsimpulses des Motors bei einem Aufzugsvorgang auf den Federspeicher weiter geleitet, während die durch Anlauf- und Auslauferscheinun gen in ihrer Anzahl veränderbaren Anfangs- und Enddreh- bewegungen des Drehbewegungsimpulses in der Weiterlei tung unterdrückt sind.
Es wird somit bei einem jeden Dreh bewegungsimpuls des Aufzugsmotors nur eine bestimmte Anzahl seiner Drehbewegungen übertragen, während die restlichen Drehbewegungen, unabhängig von ihrer Anzahl und unabhängig von ihrer relativen Lage zum nutzbaren Drehbewegungsbereich unterbunden sind.
Pro Aufzugsimpuls und Aufzugsvorgang wird also von der Drehbewegungsübertragungseinrichtung aus immer der glei che Betätigungsweg übertragen, wobei diese Cbertragungs- bewegung in weiten Grenzen unabhängig vom Auslauf des Motors ist, eine phasenmüssige Verstellung der Abtriebs welle zu den Anzeigemitteln also nicht vorkommen kann.
Die Anwendung der Erfindung ist sowohl bei einer Uhr nach dem Oberbegriff des Patentanspruches als alleiniges Mittel zur Konstanthaltung des Aufzugszustandes bzw. zur Stabilisierung der Position der Zeitanzeigemittel und zur Verhinderung einer Doppelbetätigung des Aufzuges möglich, als auch zusätzlich, z. B. bei einer Uhr nach dem Gegenstand der DOS 2 045 224 denkbar, bei welchem bereits andere, jedoch weniger wirksame Mittel zur Erreichung desselben Zieles vorgesehen sind.
Eine zweckmässige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass bei vom Elektromotor über diesem nachgeordnete Getriebeglieder formschlüssig direkt angetriebener Zeitan zeigevorrichtung (Zeigerwerk, Digitalanzeige), die zur An zeigevorrichtung führende Abtriebswelle getriebemässig hinter der Drehbewegungs-Übertragungsvorrichtung abgelei tet ist.
Eine weitere, bevorzugte zweckmässige Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass das Schrittschaltwerk durch zwei miteinander in Eingriff stehende Zahnräder gebildet ist, wobei das treibende Zahnrad nur über einen Teil seines Umfanges mit Zähnen versehen ist und die Position des ge triebenen Zahnrades beim Durchlauf des nicht mit Zähnen versehenen Umfangsteiles des treibenden Rades durch ein mit diesem verbundenes, in ein Formteil des getriebenen Rades einlaufendes Zylindersegment fixiert ist.
In der DAS l 045 917 ist zwar bereits ein motorgetrie benes Uhrwerk dargestellt, bei welchem die Schwingungs bewegungen eines Schwingers der von einer Abtriebsspule beaufschlagt wird. durch ein aus einer Klinke und einem Schaltrad bestehendes Schrittschaltwerk auf den nachgeord neten Federspeicher übertragen werden.
Bei der Uhrenan- ordnung, welche dieser DAS zugrunde liegt, handelt es sich jedoch im wesentlichen darum, anstelle eines rotierenden Motors einen Schwingmotor zu verwenden, diesem ein Schrittschaltwerk zur Umwandlung der hin und her gehenden Bewegung des Gangordners in eine Drehbewegung zuzuord nen, bei einer derartigen Ausbildung des Schrittschaltwerkes, dass die Weiterschaltung des Schaltrades im Augenblick der höchsten kinetischen Energie des Schwingers erfolgt.
Mit der Aufgabenstellung und Lösung der vorliegenden Erfindung hat diese Uhrwerksanordnung nichts gemein. Durch die DGM 1 786 392 ist anderseits eine elektrische Schlagwerksuhr bekannt, bei welcher einem der Getriebe glieder zwischen dem Motor und dem Federspeicher des Gehwerks eine Unrundscheibe zugeordnet ist, welche über einen Stift den Hebel eines Schrittschaltwerkes abwechselnd betätigt und auf diese Weise den Federspeicher eines zuge ordneten Schlagwerkes nach und nach aufzieht.
Bei dieser Schlagwerksuhr handelt es sich im wesentlichen darum, die Möglichkeit zu schaffen, mit ein und demselben Antriebs motor zwei verschiedene Federspeicher unabhängig vonein ander zu betätigen. Mit der Aufgabenstellung und der Lösung der vorliegenden Erfindung besteht auch hier keine Berüh rung. Durch die LISA-PS 1 758 206 ist ferner eine Antriebs vorrichtung für elektrische Hochspannungsschalter bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung wird zur Übertragung der Antriebsbewegung vom Antriebsmotor auf den Schaltbügel eine Schrittschaltvorrichtung verwendet, welche ebenfalls durch zwei miteinander in Eingriff stehende Zahnräder ge bildet ist.
Das antreibende Zahnrad ist ebenfalls nur über einen Teil seines Umfanges mit Zähnen versehen, und die Position des angetriebenen Zahnrades beim Durchlaufen des nicht mit Zähnen versehenen Umfangsteiles des treibenden Rades ist durch ein mit diesem verbundenes und umlaufendes Zylindersegment fixiert, welches zwischen an dessen Peri pherie tangierenden Zahnflanken von Zähnen des getrie benen Rades einläuft und dieses auf diese Weise sichert.
Durch diese USA-PS sind Teilelemente einer bevorzug ten Ausführungsform der Erfindung als bekannt nachgewie sen. Ein Schutz auf diese Elemente wird jedoch nicht bean sprucht.
Durch die USA-PS <B>'-?</B> 881 630 schliesslich ist ein Über- tragungsmechanismus bekannt, der zur Anwendung bei me chanischen Zählern gedacht ist und durch zwei miteinander in Eingriff stehende Zahnräder gebildet ist. Das treibende Zahnrad ist über einen Teil seines Umfanges mit Zähnen versehen und die Position des getriebenen Zahnrades beim Durchlaufen des nicht mit Zähnen versehenen Umfangs teiles des treibenden Rades wird durch ein mit diesem ver bundenes Zylindersegment, welches zwischen an dessen Peripherie tangierenden Zahnflanken von Zähnen des ge triebenen Rades einläuft, fixiert.
Durch diese USA-PS sind ebenfalls die Elemente einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als bekannt nachgewiesen. Da jedoch ein Elementenschutz nicht ange strebt ist, ist diese Druckschrift für die Beurteilung der vor liegenden Erfindung nicht relevant. Durch die FR-PS 334 629 wiederum ist ein Uhrwerk für eine tragbare Uhr mit springender Sekunde bekannt.
Hierbei wird vom Kraftfluss des Uhrwerkes der Antrieb für einen zusätzlichen kleinen Federkraftspeicher, welcher als kleines Federhaus mit Zugfeder ausgebildet ist, abgeleitet. Über dieses Zusatz-Federhaus erfolgt der Antrieb eines Schaltrad paares, das in seiner freien Drehbewegung durch ein auf der Gangradwelle aufgebrachtes Nockenscheibenpaar gehindert ist.
Von dem mit der Gangradwelle bewegten Nockenschei- benpaar wird abwechselnd das eine oder andere Schaltrad frei gegeben, so dass das Schaltradpaar bei einem jeden Vorgang um jeweils einen Schritt weiterrückt. Die Anordnung ist der art dimensioniert, dass eine sekundliche Schrittfolge erzielbar ist.
Über eine nachfolgende Übersetzungsstufe wird ein be sonderes Sekundenrad angetrieben, welches ausserhalb des Kraftflusses des Uhrwerkes liegt und mit einer den Sekun denzeiger tragenden konzentrischen Welle verbunden ist.
Diese Druckschrift offenbart die Anwendung eines vom Gangordner gesteuerten Schrittschaltwerkes zur Erzeugung einer sekundlichen Schrittfolge des Sekundenzeigers bei einer tragbaren Uhr. Eine Beziehung zum Gegenstand der vorlie genden Erfindung besteht jedoch nicht.
Ein Artikel von Underberger Beanspruchung von Springrollen-Zählwerken bei grossen Zählgeschwindigkeiten , erschienen in der deutschen Zeitschrift Feinwerktechnik , Jahrgang 57, Heft 11, 1953, Seiten 339-343, hat die Be handlung und Untersuchung der Dynamik von sogenannten Springrollen-Zählwerken zum Gegenstand. Hierbei handelt es sich um Zählwerke, bei denen Zahnschaltwerke mit digi talen Zahlentrommeln in zweckmässiger Weise vereinigt sind, derart, dass bei koaxial nebeneinander angeordneten Zahlentrommeln unterschiedlicher dekadischer Einheiten ein räumlich günstiger Aufbau erhalten wird.
Derartige Springrollen-Zählwerke sind jedoch allgemein bekannt und gebräuchlich. Sie werden bei dekadischen Zäh lern jeder Art, z. B. Elektrizitätszählern, Wasserzählern, km-Zählern usw., allgemein angewendet. Ein Schutz auf derartige Zählwerke und Zahnschaltwerke wird nicht ange strebt.
Im übrigen ist noch insbesondere eine solche Ausgestal tung der Erfindung zweckmässig, dass das Formteil durch die Peripherie des Zylindersegmentes des antreibenden Rades tangierende Zahnflanken von Zähnen des angetriebe nen Rades gebildet ist.
Hierbei ist eine solche Weiterbildung denkbar, dass das Verzahnungssegment des antreibenden Rades und das mit diesem verbundene Zylindersegment in einander unmittelbar benachbarten Ebenen angeordnet und die das Zylinder segment peripher tangierenden Zahnflanken durch verlän gerte, in die Ebene desselben hineinragende Zähne des an getriebenen Rades gebildet sind.
Es kann dabei vorteilhaft die Anordnung so getroffen sein, dass die zwischen den beiden, das Zylindersegment peri pher tangierenden Zähnen des angetriebenen Rades und vor der Eingriffsmittellinie im Eingriffsbereich liegenden n-Zähne des treibenden Rades verringerte Zahntiefe aufwei sen und dass den Zähnen des Zahnsegmentes n-Zähne ent gegengesetzt verringerter Zahntiefe vorgeordnet sind, welche die n-Zähne des angetriebenen Rades ohne Flankenberüh rung passieren und erst mit einem hinter der Eingriffsmittel linie liegenden Zahn zur Flankenberührung gelangen.
Eine andere günstige Ausbildung der Erfindung kann darin bestehen, dass dem treibenden Rad des Schrittschalt- werkes eine mit der Motorschnecke in Eingriff stehende Schneckenradverzahnung und dem getriebenen Rad des Schrittschaltwerkes eine mit dem Aufzugsrad des Uhrwerks in Eingfiff stehende Verzahnung zugeordnet sind. Die Vorteile der Erfindung sind erheblich. So wird zu nächst eine wesentlich bessere Ganggenauigkeit durch kon stanten Antrieb des die Ablaufregelung bewirkenden Gang ordners erreicht.
Dies ist durch den gleichmässigen Aufzug des Federspeichers möglich, welcher der unterschiedlichen Beeinflussung durch schwankende Batteriespannung und veränderte Reibungsverhältnisse nicht mehr unterworfen ist.
Durch den gleichmässigen Aufzug des Federspeichers ist auch eine konstante Betätigung der Kontaktvorrichtung ge währleistet. Eine wechselnde Rückwirkung der die Schalt räder des Aufzuges beaufschlagenden Kontaktfedern wird vermieden, wodurch die Ganggenauigkeit ebenfalls begünstigt wird.
Durch die gleichmässige Betätigung des Aufzuges ergeben sich geringere Toleranzen für die Kontaktbetätigung, so dass Rückwirkungen von aussen, so beispielsweise beim Richten der Anzeigevorrichtung, vermieden und z. B. einander un mittelbar folgende Auslösungen des Motoraufzuges mit Sicherheit unterbunden sind.
Die Fortstellung der Anzeigemittel bei jedem Aufzugs vorgang, z. B. minütlich oder halbminütlich, erfolgt gleich- mässig und eine Verstellung derselben um Bruchteile einer Anzeigeeinheit bei abfallender Batteriespannung oder sonsti gen, einen Kraftabfall bedingenden Veränderungen ist aus geschlossen.
In den beigegebenen Zeichnungen ist die Erfindung im einzelnen erläutert. Es stellen dar: Fig. 1 eine Vorderansicht des Uhrwerkes nach der Erfin dung, Fig. 2 eine Aufsicht auf das Uhrwerk nach Fig. 1, Fig. 3 eine Detailansicht des Zugfederspeichers mit der Aufzugssteuerung des Uhrwerkes, Fig. 4a eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 3, nach deren Linie A-B, Fig. 4b eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 3, nach deren Linie C-D,
Fig. 5 eine Darstellung der Drehbewegungs-Über- tragungsvorrichtung in der Ruhestellung des angetriebenen Zahnrades, Fig. 6 eine DarsteNung der Drehbewegungs-Übertra- gungsvorrichtung kurz vor der Fortschaltung des angetriebe nen Zahnrades, Fig. 7 eine Darstellung der Drehbewegungs-Übertra- gungsvorrichtung im Augenblick der beginnenden Weiter schaltung des angetriebenen Zahnrades,
Fig. 8 eine Darstellung der Drehbewegungs-Übertragungs- vorrichtung kurz nach erfolgter Weiterschaltung des angetrie benen Zahnrades.
Das Uhrwerk ist auf einer gemeinsamen Grundplatte 1 aufgebaut. Ein durch den Winkel 2 auf der Grundplatte 1 be festigter Elektromotor 3 steht mit seiner Abtriebsschnecke 4 mit einem auf der Welle 6 aufgebrachten Schneckenrad 5 in Verbindung, das über seinen Trieb 101 mit einem auf der Welle 8 befestigten Zwischenrad 102 in Eingriff steht, welches noch mit dem Federrad 9 kämmt. Die Wellen 6 und 8 sind einerseits in der Grundplatte 1, anderseits in einer Lager- platine 10 gelagert, die von auf der Grundplatte 1 aufge brachten Pfeilern 11 getragen wird.
Der Trieb 101 und das von diesem angetriebene Zwi schenrad 102, welches auf der Welle 8 angeordnet ist, bilden nun zusammen die die Erfindung kennzeichnende Schritt schaltvorrichtung. Diese wird im Anschluss an die nach stehend gegebene allgemeine Aufbau- und Funktionsbe schreibung des der Erfindung zugrunde liegenden Uhrwerkes im einzelnen erläutert.
Das Aufzugsrad 9 ist mit dem auf der Federwelle 14 an geordneten Federrad 12 durch die als Schraubenfeder aus gebildete Zugfeder 13 verbunden. Das Federrad 12 steht mit dem Trieb 1 5 eines Zwischenrades 16 in Eingriff, welches seinerseits mit dem Gangradtrieb kämmt.
Diese letzten Getriebeteile sind in einer besonderen Platine 17 und der Grundplatte 1 gelagert, zwischen welchen auch die Unruh 18 eingebracht ist.
Auf der Grundplatte 1 ist ein Federsatzwinkel 19 mit dem Federsatz 20 angeordnet, der mit seinen Kontaktfedern 23 und 24 das Federschaltrad 22 und das Aufzugsschaltrad 21 abtastet. Die Welle 8 des Zwischenrades 102 ist auf der Rückseite der Grundplatte 1 verlängert und trägt dort das Antriebsritzel 25, mit welchem die Baugruppe des Uhr werkes mit den nachgeordneten Getriebegliedern der An zeigeeinheit (Zeigerwerk, Digitalanzeige) in Eingriff ge bracht wird.
In den Fig. 3 und 4 ist die Kontaktanordnung für die Aufzugssteuerung zusammen mit dem Federkraftspeicher ge sondert dargestellt.
Das Aufzugsrad 9 ist zusammen mit dem Aufzugsschalt- rad 21 auf einer Buchse 26 gelagert, die in der Platine 10 eingenietet ist und die Federwelle 14 umgibt, so dass diese in der Buchse 26 frei drehbar ist. Aufzugsrad 9 und Aufzugs schaltrad 21 bilden zusammen eine Baueinheit. Diese ist auf der Buchse 26 frei drehbar gelagert und durch den Siche rungsring 35 gesichert.
Auf der Federwelle 14 ist das Federrad 12 fest angeordnet und neben diesem das Federschaltrad 22 drehbar gelagert und mit den Teilen 9, 21 durch einen auf diesen angeordne ten und mit diesen eine Einheit bildenden Kupplungsstift 27 verbunden.
Auf der Federwelle 14 ist ein Stegteil 29 vermittels einer Buchse 33 fest angeordnet, dessen eine seitliche Abbiegung <B>30</B> in einen Schlitz 31 des Federschaltrades 22 ragt und an dessen anderen Abbiegung 32 die Zugfeder 13 einseitig ein gehängt ist. Die Zugfeder 13 ist als eine in ihrer Längsrich tung beanspruchte Schraubenfeder ausgebildet, die am ande ren Ende an einem Ansatz 34 des mit dem Aufzugsrad 9 eine Einheit bildenden Aufzugsschaltrades 21 eingehängt ist.
Der Kontaktfedersatz 20 besteht aus zwei auf dem Feder satzwinkel 19 aufgebrachten, voneinander durch ein Isolier- stück 36 getrennten und durch eine Isolierhülse 37 und einen Rohrniet 38 gehalterte Kontaktfedern 23 und 24. Diese be stehen aus dem gleichen Stanz- und Biegeteil, sie sind ledig lich auf entgegengesetzten Seiten mit Kontaktnieten 39 und 40 bestückt und auf dem Federsatzwinkel 19 gegeneinander versetzt angeordnet. Die Kontaktfedern 23 und 24 weisen eine Abkröpfung 41 bzw. 42 auf, die an ihren vorderen En den zu Betätigungsfüssen 43 und 44 abgebogen sind, die Lappen 45 und 46 aufweisen.
Ausbrüche 47 dienen zur Be günstigung der Federeigenschaften, und über angeformte Lötösen 48 und 49 erfolgt die Verbindung mit der Verdrah- tung des Aufzugssystems.
Das Aufzugsschaltrad 21 und das Federschaltrad 22 wei sen an ihren Peripherien Nocken 50 und 51 auf, welche von den Kontaktfedern 23 und 24 abgetastet werden. Die Nok- ken 50 des Aufzugsschaltrades 21 sind als einen verhältnis- mässig steilen Anstieg 52 aufweisende Höcker ausgebildet, die an ihrer Spitze eine schmale Fläche 53 aufweisen, welche dann steil auf den Grund der verhältnismässig langgezogenen Lücke 54 abfällt.
Die Nocken 51 des Federschaltrades 22 hingegen weisen zunächst eine Überhöhung 55 auf, an welche sich ein tieferes, verhältnismässig langgezogenes Nockenstück 56 anschliesst, das in die Lücke 57 abfällt.
Die Funktionsweise der Anordnung nach den Fig. 1-4b ist folgende: Der letzte Aufzugsvorgang habe gerade stattgefunden. In dieser Betriebsphase liegen die Abbiegung 44, 42 der Kon taktfeder 24 in der Lücke 54 des Aufzugsschaltrades 21 und der Lappen 45 der Kontaktfeder 23 auf der Nockenstufung 56 des Federschaltrades 22 auf.
Durch die Kraftwirkung der Zugfeder 13 wird das Feder rad 12 und über die nachgeordneten Getriebeglieder der Gangordner beaufschlagt. Durch die aufliegende Kontakt feder 23 wird das Federschaltrad 22 zunächst gebremst, so dass sich die Federwelle 14 relativ zu diesem verstellt. Hat das $tegteil 29 eihen gewissen Winkelweg zurückgelegt, so gelangt dessen Abbiegung 30 innerhalb des Schlitzes 31 in Berührung mit dem Federschaltrad 22 und treibt dieses ent gegen der Bremswirkung der Kontaktfeder 23 an.
Nach einiger Zeit fällt der Lappen 45 von der Stufe 56 in die Lücke 57 ab und dadurch wird über die Kontaktnieten 39 und 40 der beiden Kontaktfedern 23 und 24 der Stromkreis für das Aufzugssystem geschlossen.
Der Elektromotor 3 läuft an und überträgt die Antriebs bewegung über seine Schnecke 4 auf das Schneckenrad 5 und die nachgeordneten, die erfindungsgemässe Drehbewegungs- Übertragungseinrichtung bildenden Getriebeglieder, nämlich Trieb 101 und Zwischenrad 102 über einen durch dieses Schrittschaltwerk festgelegten, und stets konstanten Bewe- gungswinkel einmal auf das Aufzugsrad 9 und dann über die Welle 8 auf die dem Uhrwerk nachgeordneten Anzeigemittel. Mit dem Aufzugsrad 9 wird auch das Aufzugsschaltrad 21 bewegt und über den mit diesem verbundenen Ansatz 34 die Zugfeder 13 nachgespannt.
Schliesslich schlägt der ebenfalls mit dem Aufzugsschaltrad 21 verbundene Kupplungsstift 27 am Ende des Schlitzes 28 an und bewegt das Federschalt- rad 22 zusammen mit dem Aufzugsschaltrad 21. Dann wird durch die von den Teilen 42 und 44 gebildete Biegekante der Kontaktfeder 24 und durch den nunmehr in den Bereich dieser Kante laufenden nächsten Nocken 50 des Aufzugs schaltrades 21 die Kontaktfeder 24 hochgehoben und über die Kontaktnieten 39 und 40 die Kontaktfeder 23 mitbetätigt. In diesem Augenblick unterwandert die Überhöhung 55 die Abbiegung 43 der Kontaktfeder 23 und hebt diese durch die Schräge 58 ggf. noch etwas an.
Kurz danach fällt die Anfor- mung 42 der Kontaktfeder 24 von dem bisher beaufschlagten Nocken 50 ab und gelangt in die nächste Lücke 54. Beide Kontaktfedern 23 und 24 werden auseinanderbewegt, da die Kontaktfeder 23 mit dem Lappen 45 noch auf der Nocken stufe 56 aufliegt, und somit werden der Kontaktschluss zwi schen den Nieten 39 und 40 momentan unterbrochen, der Elektromotor 3 stromlos und der Aufzugsvorgang beendet.
Durch die erfindungsgemäss dem Uhrwerk zugeordnete, aus den Teilen 101, 102 bestehende Drehbewegungs-Über- tragungseinrichtung wird nun gewährleistet, dass unabhängig von der Auslaufbewegung des antreibenden Elektromotors 3 stets eine Weiterstellung der Anzeigemittel und eine Span nung der Zugfeder um einen betrags- und phasenmässig konstanten Betrag pro Aufzugsvorgang erfolgt.
Unterschiede im Auslauf des Elektromotors, bedingt durch Spannungs schwankungen und Änderungen der Lager- und Kollektor reibung, wirken sich lediglich in einer winkelmässigen Ver stellung des mit dem Trieb 101 umlaufenden Zylinder segmentes 104 aus, während die auf die Anzeigemittel und die Zugfeder 13 übertragene Bewegung einen bestimmten festliegenden Wert weder über- noch unterschreitet. Ledig lich die Geschwindigkeit, mit welcher die konstante Bewe gung übertragen wird, unterliegt noch gewissen Änderungen, jedoch ist diese nur von geringerem Einfluss. Die Verstellung der Anzeigemittel erfolgt stets um phasenmässig volle Ein heiten, so dass Zwischenstellungen derselben vermieden sind.
Aus der Fig. 5 ist zu ersehen, dass die Drehbewegungs- Übertragungsvorrichtung aus dem antreibenden Trieb 101 und dem angetriebenen Zwischenrad 102 aufgebaut ist. Der antreibende Trieb 101 besteht aus dem Zahnsegment 103 und dem Zylindersegment 104, während das angetriebene Zwischenrad 102 durch ein Zahnrad mit tiefen Zähnen (1), mittleren Zähnen (II) und kurzen Zähnen (III) gebildet ist.
Das Zahnsegment 103 und das Zylindersegment 104 des Triebes 101 sind in zwei verschiedenen Ebenen angeordnet. In den Darstellungen der Fig. 5-8 ist das Zahnsegment 103 als hinter dem Zylindersegment 104 angebracht dar gestellt. Die Schaltzähne 107 des Zahnsegmentes 103, die von mittlerer Länge sind (I1), kämmen während der Fort schaltbewegung mit den tiefen (I), mittleren (11) und kur zen (111) Zähnen des Zwischenrades 102. Die Bezeichnungen tief, mittel und kurz beziehen sich hierbei auf die Abmes sungen der Zähne der beiden Getriebeteile in Richtung senk recht zur Zeichenebene.
Die mittleren Zähne (1I) des Zwischenrades 102 bewegen sich in der gleichen Ebene wie die Zähne 107 (11) des Zahnsegmentes<B>103,</B> während die tie fen Zähne (I) des Zwischenrades 102 auch noch in die Ebene des Zylindersegmentes 104 reichen, mit diesem abschliessen oder dieses sogar überragen. Die Flanken 108' dieser tiefen (1) Zähne 108 liegen in den Punkten A tangierend an der Peripherie des Zylindersegmentes 104 an. Zwischen den bei den peripherietangierenden tiefen (I) Zähnen 108 des Zwi schenrades 102 sind zwei gestrichelt gezeichnete Zähne 109 und 110 angeordnet, die vom Zylindersegment 104 ver deckt sind. Der Zahn 109 ist von mittlerer Länge (1I), während der Zahn 110 kurz (11I) ist.
Entsprechend der An zahl der auf und/oder vor der Eingriffsmittellinie EM im Eingriffsbereich der Zähne 107 des Zahnsegmentes 103 lie genden n-Zähne (110) des Zwischenrades 102 sind den Schaltzähnen 107 des Zahnsegmentes<B>103,</B> die von mittlerer Länge (I1) sind, die gleiche Anzahl (n) Zähne 111 kurzer Länge (11I) vorgesetzt, welche gegenüber der Ebene des oder der Zähne 110 versetzt angeordnet sind, so dass die Zähne 110 und 111 einander ohne Flankenberührung über einander bzw. untereinander passieren können.
Diese Position der beiden Getriebeteile 101 und 102 zueinander ist in der Fig. 6 dargestellt.
Bei der Weiterbewegung des Triebes 101 gelangen schliesslich der erste Schaltzahn 107 des Zahnsegmentes 103 und der diesem vorgesetzte Zahn 111 - beide etwa gleich zeitig - mit Flanken des Zahnes 109 (Zahn 111) und des Zahnes 110 (Zahn 107) in Berührung. Nun erst beginnen der eigentliche Eingriff und die Übertragung der Fortschalt- bewegung auf das Zwischenrad 102. Durch die Zuordnung des Zahnes 111 und dessen Höhenversatz gegenüber dem Zahn 110 erfolgt bei Beginn der Bewegungsübertragung ein Eingriff der Zähne 109 und<B>111</B> erst hinter der Eingriffsmit tellinie EM, wodurch die einleitenden Abwälzbedingungen begünstigt werden.
Diese beginnende Fortschaltposition der beiden Getriebeteile 101 und 102 ist in der Fig. 7 dargestellt.
Die den entsprechend der Anzahl der auf der Eingriffs mittellinie EM und/oder zwischen Eingriffsmittellinie EM und linkem peripherietangierendem Zahn 108 im Ein griffsbereich liegenden Zähnen 110 auf dem Zahnsegment 103 vorgeordneten, höhenversetzten, kurzen (11I) Zähnen <B>111</B> beeinflussen also das Schaltverhältnis zwischen Trieb 101 und Zwischenrad 102 nicht, sondern diese dienen nur zur Verbesserung der einleitenden Reibungsverhältnisse zu Beginn der Fortschaltung des angetriebenen Zwischenrades 102.
Da der Überdeckungsgrad grösser als 1 ist, wird ein jeder Zahn des angetriebenen Zwischenrades 102 durch die Zähne 107 des Zahnsegmentes 103 um einen mehr als einer Teilung entsprechenden Winkelbetrag fortgestellt.
Die Endflanken 112, 113 des Zylindersegmentes 104 sind in die Innenflanken der Zahnprofile des ersten und letz ten Schaltzahnes<B>107</B> des Zahnsegmentes 103 einbezogen und darüber hinaus noch bis zur Peripherie des Zylinder segmentes 104 als Evolvente weitergeführt.
Die bei der Fortstellbewegung des Zwischenrades 102 schliesslich aus dessen Verzahnung auslaufende Anfangsflanke 113 des Zylindersegmentes 104, welche in einem Teilverlauf gleich ist der Innenflanke des letzten Schaltzahnes 107, führt den während der nächsten Ruhestellung des Getriebeteiles 102 das Zylindersegment 104 rechts im Punkt A tangierenden tiefen (I) Zahn 108 längs der Eingriffslinie E1-E2 und darüber hinaus noch weiter, bis er die rechte im Punkt A peripher tangierende Position einnimmt. Diese Auslauf position zeigt die Fig. 8 der zeichnerischen Unterlagen.
Diese Fortstellbewegung entspricht aber einer Weiter drehung des Zwischenrades 102 um 5 Zähne, wohingegen das Zahnsegment 103 nur 4 Schaltzähne 107 aufweist. Da das Zwischenrad 102 des Ausführungsbeispiels 20 Zähne besitzt, bei einer jeden vollen Umdrehung des antreibenden Triebes 101 jeweils 5 Zähne verstellt werden, liegt also eine effektive Übersetzung 1 :4 vor.
Der Radkörper des Zwischenrades 102 weist im wesent lichen eine den tiefen Zähnen (1) entsprechende Stärke auf. Lediglich im Bereich zwischen den peripherie-tangie- renden Zähnen 108 ist eine das Zylindersegment 104 auf nehmende Lücke vorgesehen, welche die Stärke des Rad körpers auf die Stärke der mittleren (II) Zähne reduziert. Die Stärke der kurzen (111) Zähne entspricht etwas weniger als der Hälfte der Stärke der mittleren Zähne (1I).
Die dargestellte Ausführungsform der Drehbewegungs- Übertragungsvorrichtung stellt ein Anwendungsbeispiel einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dar. Das Zahn segment 103 verfügt über 4 Schaltzähne 107 und einen kur zen (III) vorgesetzten Zahn 111. Dem Zwischenrad 102 sind 20 Zähne zugeordnet, die in 4 Gruppen zu je einem tiefen (I) Zahn 108, einem mittleren (II) Zahn 109, einem kurzen (III) Zahn<B>110</B> und 2 weiteren tiefen (I) Zähnen längs des Umfanges angeordnet sind.
Durch die beschriebene Ausführungsform der Erfindung ist eine Veränderung der Ruhestellung des mit dem Trieb 101 beweglichen Zylindersegmentes 104 relativ zum Zwi schenrad 102 innerhalb eines erheblichen Bereiches möglich, ohne dass ein in der Ruhestellung bleibender Eingriff zwi schen dem Trieb 101 und dem Zwischenrad 102 zustande kommt. Der Trieb 101 kann deshalb seine Ruheposition, relativ zum Zwischenrad 102, unter äusseren Einflüssen in einem weiten Bereich ändern, ohne dass eine Änderung im mittleren Aufzugszustand der Zugfeder 13 eintritt und ohne dass eine Verstellung der Phasenlage der Anzeigemittel er folgt.
Diese relative Veränderung der Ruhestellung des Triebes 101 wird - wie schon früher erläutert - durch Ände rung der Auslaufdrehzahl des Elektromotors hervorgerufen, die durch abnehmende Batteriespannung, alternde Lager schmierung, Kollektorverschleiss usw. bedingt sein kann.
Durch die besondere Ausgestaltung der erfindungsgemäs- sen Drehbewegungs-Übertragungseinrichtung ist es möglich, das Zwischenrad 102 direkt mit dem nachgeordneten Auf zugsrad 9 in Eingriff zu bringen. Die Zuordnung eines zusätz lichen Zahnrades auf der Welle des Zwischenrades 102 zur Weiterleitung der Drehbewegung ist somit möglich, aber nicht notwendig.
Durch die Anordnung nach der Erfindung wird die sichere Funktionsweise des Uhrwerkes begünstigt, da eine Änderung der Stellung der für die Aufzugssteuerung verantwortlichen Teile, bedingt durch äussere Einflüsse (Lagerreibung, Bat teriespannung usw.), nicht mehr eintreten kann. Dadurch können die Anforderungen an die Toleranzen und die Justie rung der zur Betätigung der Kontaktsteuerung erforderlichen Teilen erheblich vermindert werden.
Die Zuordnung der Drehbewegungs-Übertragungsvor- richtung nach der Erfindung bedingt zwar einen etwas höhe ren Stromverbrauch, der nach der Erfindung weitergebildeten Uhr, da der Trieb 101 einen grösseren Winkelweg als dem eigentlichen wirksamen Übertragungsbereich entspricht, bei einer Betätigung des Aufzuges bzw. einer Fortstellung der Anzeigemittel zurücklegen muss.
Dieser zusätzliche Bewe gungsbereich des Triebes 101 und damit des Antriebs motors 3, während welchem keine Bewegungsübertragung auf die Aufzugsfeder bzw. die Anzeigemittel mehr stattfindet, wird jedoch praktisch im Leerlauf durchmessen, so dass durch die Zuordnung der Drehbewegungs-Übertragungsanord- nung gemäss der Erfindung nur eine verhältnismässig kleine Zunahme des Stromverbrauches zu verzeichnen ist.