Vorrichtung zur Zeiteinstellung einer elektrischen Uhr
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Zeiteinstellung einer elektrischen, als zeitbestimmendes Glied ein in Schwingung unterhaltenes Vibrationselement aufweisenden Uhr, deren Zeigerwerk durch eine die Schwingung des Vibrationselementes in eine Drehbewegung um setzende, mit dem Vibrationselement in Wirkverbindung stehende, aus einem Klinkenrad, einer Vorschubklinke und einer eine Rückwärtsbewegung des Klinkenrades verhindernden Sperrklinke gebildeten Übertragungsvorrichtung angetrieben ist, wobei die Übertragungsvorrichtung beim Zeiteinstellen ausser Wirkung gebracht und der Kraftschluss zwischen der Sekundenzeigerwelle und der Minuten- und Stundenzeigerwelle aufgehoben ist.
Seit längerer Zeit sind elektrische Uhren bekannt, bei welchen zum Antrieb einer Stimmgabel ein mit einer Transistorschaltung versehener, elektronischer Schwingkreis vorgesehen ist. Die Schwingungen der Stimmgabel werden hierbei über eine mib der einen Zinke der Stimmgabel verbundene, mit einem Edelstein bestückte Vorschubklinke auf ein übliches, zum Zeigerantrieb dienendes Zahnradgetriebe übertragen, wobei die Klinke ein Klinkenrad des Zahnradgetriebes antreibt. Mit Hilfe eines solchen mechanischen Bewegungsformers werden die Schwingungen der Stimmgabel in eine Drehbewegung des Rades umgewandelt. Mit dem Klinkenrad steht eine weitere, der Vorschubklinke konstruktiv ähnliche Sperrklinke in Verbindung, welche schwenkbar an der Grundplatte des uhrwerks festgelegt ist.
Die Vorschubklinke und die Sperrklinke sind beide etwas nach unten vorgespannt, so dass durch die Sperrklinke auf das Klinkenrad bei zurückgezogener Vorschubklinke ein der normalen Drehrichtung entgegengerichtetes Drehmoment ausgeübt wird. Die Anordnung der beiden Klinken gegen über dem Klinkenrad ist dabei so gewählt, dass die Sperrklinke um einige Zähne und ausserdem noch um einen wekeien halben Zahn vor der Vorschubklinke in die Verzahnung des Klinkenrades eingreift (US-Patentschrift Nr. 3 184 981).
Für elektrische Uhren dieser oder ähnlicher Art ist eine Vorrichtung zur Zeiteinstellung bekanntgeworden, mit welcher man durch Herausziehen der mit einer Krone versehenen Stellwelle sowohl die Vorschubklinke als auch die Sperrklinke ausser Wirkung bringen kann.
Zu diesem Zwecke ist ein mit der Stellwelle gekoppelter Hebel vorgesehen, der Hebebolzen trägt, die die beiden Klinken von dem Klinkenrad abheben. Ausserdem wird der Kraftschluss zwischen der Sekundenzeigerwelle und der Minuten- und Sekunden igerwelle aufgehoben (schweizerische Patentschrift Nr. 380 657).
Das gleichzeitige Abheben von Vorschub- und Bremsklinke ergibt zwar ein einwandfreies Unterbrechen der Arbeitsweise der Übertragungsvorrichtung ohne gleichzeitiges Stillsetzen der Stimmgabel. Zwischen der weiterhin schwingenden Vorschubklinke und dem anhebenden Hebebolzen oder -stift entsteht jedoch eine Reibungskraft, selbst wenn Hebebolzen und Klinke poliert sind. Diese Reibungskraft hemmt das freie Schwingen der Stimmgabel und setzt deren Amplitude herab, wodurch der Stromverbrauch beträchtlich ansteigt. Es ist zu berücksichtigen, dass die Reibung zwischen Hebebolzen und Antriebsklinke infolge der Federwirkung der als Biegefeder ausgebildeten Klinke nicht unbeträchtlich vergrössert wird. Nach dem Einstellen der Zeiger werden beide Klinken wieder in die Wirkstellung zurückgebracht.
Tnfolge der beschriebenen Herabsetzung der Amplitude dauert es einige Zeit, bis die Vibrationsamplitude den Sollwert wieder erreicht hat. Dadurch leidet beim Einstellorgan die Präzision, und es ist ein genaues Richten der Uhr in Frage gestelllt. Ausserdem ist das Anheben und das Wiederaufsetzen der mit Tonfrequenz hin und her schwingenden Klinke eine heikle Operation, so dass mit einer erhöhten Störanfälligkeit der Uhr zu rechnen ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Zeiteinstellung einer elek tischen Uhr zu schaffen, die geeignet ist, die Uhr anzuhalten, sie einzustellen und sie präzise wieder in Gang zu setzen, ohne hierbei die vorerwähnten Nachteile der bekannten Vorrichtung in Kauf nehmen zu müssen.
Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass Steuermittel vorgesehen sind, die in vorbestimmter Reihenfolge zuerst die Sperrklinke von dem Klinkenrad abheben, ohne die Vorschubklinke au sser Eingriff mit dem Klinkenrad zu bringen, dann die Sekundenzeigerwelle stillsetzen und schliesslich eine Weiterdrehung des Minuten- und des damit gekoppelten Stundenzeigers gestatten, und dass nach erfolgter Zeiteinstellung der Betriebszustand der Uhr durch die genannten Steuermittel in umgekehrter Reihenfolge wieder herstellbar ist.
Die Erfindung beruht also auf der Erkenntnis, dass es gar nicht notwendig ist, die Vorschubklinke für die Zeiteinstellung vom Klinkenrad abzuheben, da eine Drehung des Klinkenrades nur dann zustande kommt, wenn Vorschub- und Bremsklinke zusammenwirken. Es genügt also vollauf, lediglich die Bremsklinke anzuheben, da trotz der Schwingbewegung der Vorschubklinke das Klinkenrad infolge der fehlenden Wirkung der Bremsklinke nicht drehen kann. Während der Zeiteinstellung wird die Schwingbewegung des mechanischen Vibrationselementes nicht gedämpft, so dass beim Wiedereinschieben der Stellwelle die Uhr ihre normale Tätigkeit ohne Verzögerung wieder aufnimmt. Damit ist eine sehr genaue Zeiteinstellung gewährleistet.
Ausserdem sichert die programmierte Reihenfolge der Ausserbetriebsetzung und der Wiederinbetriebsetzung der genannten Steuermittel in Verbindung mit dem ausschliesslichen Anheben der Bremsklinke ein einfaches und betriebssicheres Stellen der Uhrzeiger ohne Gefahr der Beschädigung einzelner Teile.
Der Erfindungsgegenstand wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in Perspektivansicht die wesentlichen Ble- standteile einer elektrischen Uhr mit einer Stimmgabel,
Fig. 2 den Bewegungsformer,
Fig. 3 in schematischer Darstellung die Vorrichtung zur Zeiteinstellung im Betriebszustand bei eingeschobener Stellwelle,
Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Darstellung der Vorrichtung zur Zeiteinstellung bei herausgezogener Stellwelle,
Fig. 5 in vergrösserter Darstellung eine Aufsicht auf denjenigen Teil der Vorrichtung, durch welchen ein Abheben der Sperrklinke von dem Klinkenrad bewirkt wird,
Fig. 6 eine Darstellung nach der Linie 6-6 der Fig. 5,
Fig. 7 eine schematische Darstellung der einzelnen Phasen bei der Zeiteinstellung.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten, wichtigsten Teile eines Uhrwerks, wie es aus dem vorbeschriebenen Stand der Technik bekannt ist, sind eine Stimmgabelanordnung 10, ein übliches, ein Zahnradgetriebe 11 enthaltendes Uhrwerkgetriebe zum Antrieb der Uhrzeiger und ein mechanischer Umformer 13 mit einem Klinkenrad 19, der die Stimmgabel 10 mit dem Zahnradgetriebe 11 kuppelt und die Schwingbewegung der Stimmgabel in eine Drehbewegung umformt. Die Stimmgabel 10 weist ein Paar elastisch biegsamer Zinken 1 4A und 14B auf, die über eine Basis 15 mitleinander verbunden sind. Die Basis 15 ist zwischen den beiden Zinken 14A und 14B mit einem parallel zu den Zinken verlaufenden Haltesteg 16 versehen, der mittels Schrauben an der Grundplatte festgeschraubt ist.
Die Grundplatte weist an der Stelle der Zinken 1 4A und 1 4B eine Ausnehmung auf, damit die Zinken frei schwingen können.
Die Stimmgabel 10 wird elektromagnietisch in Schwingungen versetzt. Zu diesem Zwecke sind am freien Ende der Zinken 14A und 14B befestigte Wand ler 17 und 18 vorgesehen. Wie die Zinken der Stimmgabel 10 nun in Schwingung versetzt werden, ist nicht Teil der vorliegenden Erfindung, es wird hierzu auf das schwe;zerische Patent Nr. 353 311 hingewiesen.
Der Bewegungsformer besteht aus einem Klinkentrieb, dessen an der einen Zinke 14B festgelegte Vorschubklinke 21 in die Zähne 20 des Klinkenrades 19 eingreift. Das Klinkenrad 19 kann eine sehr grosse Anzahl von Zähnen aufweisen, beispielsweise 300 Zähne, obwohl sein Durchmesser nur etwa 2,3 mm beträgt; die Zahntiefe jedes Zahnes 20 dieses Klinkenrades 19 beträgt etwa 0,02 mm.
Das Klinkenrad 19 als Teil der Übertragungsvor richtung bewirkt somit eine Umwandlung der hin und her gehenden Schwingung der Stimmgabel 10 in eine Drehbewegung. Bewirkt wird dies in erster Linie durch die Vorschubklinke 21, deren eines Ende bei 22 an der Zinke 14B der Stimmgabel 10 befestigt ist. Diese Vorschubklinke 21 weist die Form einer dünnen Blattfeder auf und trägt an ihrem freien Ende 23 einen Edel- oder Halbedelstein, beispielsweise einen Rubin oder Saphir. Dieser Stein greift in die Zähne 20 des Klinkenrades 19 ein, so dass die schwingende Klinke 14B Drehimpulse auf das Klinkenrad überträgt. Die Welle des Klinkenrades 19 ist mit einem Zahnrad 24 versehen, das in das erste Zahnrad des Getriebes für die Drehbewegung 11 eingreift.
Für das Zusammenwirken mit der Vorschubklinke 21 ist eine Sperrklinke 25 vorgesehen, die in ihrem Aufbau gleich ist wie die Vorschubklinke. Die Sperrklinke 25 ist an einer Brücke 26 festgelegt, die gegen über der Grundplatte verschwenkbar ist. Die Stellung der Brücke 26 kann durch ein Nockenglied 27 verändert werden. Die Feststellung erfolgt über eine Schraube 28.
Die Brücke 26 ist um eine Schraube 29 verschwenkbar.
Sowohl Vorschubklinke als auch Sperrklinke sind nach unten vorgespannt, ihre mit Edelsteinen bestückten Spitzen verlaufen parallel zu den Zähnen 20 des Klinkenrades 19. Die Vorspannung ist derart gewählt, dass durch die Sperrklinke 25 auf das Klinkenrad 19 ein der normalen Drehrichtung entgegengerichtetes Drehmoment ausgeübt wird. Die Anordnung der beiden Klinken 21 und 25 gegenüber dem Klinkenrad 19 ist dabei so getroffen, dass die Sperrklinke 25 um einige Zähne und ausserdem noch um einen weiteren halben Zahn vor der Vorschubklinke 21 in die Verzahnung des Klinkenrades 19 eingreift. Auf Einzelheiten der Wirkungsweise der Vorschub- und Sperrklinke in Verbindung mit dem Klinkenrad soll an dieser Stelle nicht weiter eingegangen werden, da dies bereits in früheren Patenten der Anmelderin näher beschrieben worden ist.
In den Fig. 3 und 4 ist nun die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Zeiteinstellung dargestellt. Fig. 3 zeigt den Betriebszustand der elektrischen Uhr, also den Zustand, in welchem sämtliche vorbeschriebenen wesentli chen Teile der elektrischen Uhr normal arbeiten. Die Vorschubklinke 21 steht somit mit den Zähnen des Klinkenrades 19 in Eingriff, so dass dieses gedreht wird.
In Eingriff mit dem Klinkenrad 19 steht aber auch die Sperrklinke 25, wodurch eine rückläufige Bewegung des Klinkenrades 19 verhindert wird. Die Bewegungsphasen von Vorschubklinke 21 und Sperrklinke 25 sind be- kannt (US-Patentschrift Nr. 3 184981).
Als bekannt anzusehen ist auch das Uhrwerksgetriebe zum Antrieb der Uhrzeiger, von denen der Sekundenzeiger mit SH, der Minutenzeiger mit MH und der Stunden zeiger mit HH bezeichnet sind. Von dem auf der Welle des Klinkenrades 19 festgelegten Zahnrad 24 wird die Bewegung auf das Zahnrad 30 übertragen, dessen ihm zugeordnetes Ritzel 31 mit dem Zahnrad 32 des Sekundenzeigers SH kämmt. Das dem Zahnrad 32 zugeordnete Ritzel 33 des Sekundenzeigers kämmt mit einem dritten Zahnrad 34, dessen Ritzel 35 das Zahnrad 36 antreibt. Das auf der Welle des Zahnrades 36 festgelegte Ritzel 37 kämmt mit dem Zahnrad 38 des Minutenzeigers, das seinerseits über ein nicht dargestelltes Ritzel mit einem ebenfalls nicht dargestellten Zahnrad des Stundenzeigers kämmt.
Das Ritzel 37 oder die Welle des Minutenzeigers wird in üblicher Weise durch Reibung gegenüber dem Zahnrad 38 festgehalten (Rutschkupplung). Durch Drehung des Klinkenrades 19 werden somit über das Zahnradgetriebe 11 der Sekunden-, der Minuten- und der Stundenzeiger angetrieben.
Die Vorrichtung zur Zeiteinstellung der so konstruktiv ausgestalteten Uhr ist mit einer axialverschiebbaren Stellwelle 39 ausgestattet, deren oberes Ende in bekannter Weise das Uhrengehäuse 40 durchdringt und mit einer Stellkrone 41 versehen ist. Eine Nocken aufweisende Steuerscheibe 42 ist bei 43 verschwenkbar gelagert; ihr Nocken 42A liegt unter Wirkung ein!er Feder 44 gegen das untere Ende der Steilwelle 39 an, wenn diese in der inaktiven Lage' ist. Wird nun die Stellwelle 39 herausgezogen, dann kommt ihr unteres Ende ausser Berührung mit dem Nocken 42A der Steuerscheibe 42, so dass die Steuerscheibe unter Wirkung der Feder 44 verschwenkt wird, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.
Durch das Verschwenken der Steuerscheibe 42 kommt der Nocken 45 mit einer Bremsscheibe 46 der Sekundenzeigerwelle in Berührung; die Sekundenzeigerwelle wird dadurch abgebremst bzw. arretiert. Des weiteren hebt der Hebebolzen 47 diel Sperrklinke 25 von dem Klinkenrad 19 ab.
Die Stellwelle 39 trägt ein axialverscbiebbares, gegen Drehen gesichertes Kupplungsrad 48, das durch einen Kupplungshebel 49 bei vollständig herausgezogener Stellwelle 39 mit einem Stellrad 50 in Eingriff gebracht wird. Dieses Stellrad 50 kämmt mit dem Minutenrad 38, so dass bei einer Drehung der Krone 41 der Minutenzeiger und der damit gekoppelte Stundenzeiger verstellt wird. Der Kupplungshebel 49 wird von einem Stellhebel 51 betätigt, der um eine Achse 52 verschwenkbar ist und dessen Nase 53 in einer Ringnut 54 der Stellwelle 39 geführt ist. Wenn demzufolge die Stellwelle 39 herausgezogen wird, gleitet eine Nase 55 des Stellhebels 51 auf der Nockenfläche des Kupplungshebels 49, wodurch dieser entgegen der Wirkung einer Feder 56 nach unten verschwenkt wird.
Das Kupplungsrad 48 kommt dadurch in Eingriff mit dem Stellrad 50. Ein nicht dargestellter Sperrhaken arretiert nun den Stellhebel 51 in einer Stellung, in welcher durch den Kupplungshebel 49 das Kupplungsrad 48 in Eingriff mit dem Stellrad 50 gehalten ist.
Wie nun aus Fig. 3 ersichtlich ist, hält die Stellwelle 39 die Steuerscheibe 42 über deren Nocken 42A in einer Schwenkstellung, in welcher die Bremsscheibe 46 nicht in Eingriff mit dem Bremsnocken 45 steht und der Hebestift 47 die Sperrklinke 25 nicht berührt.
Das Stellrad 50 ist ausser Eingriff mit dem Kupplungsrad 48. Das Uhrwerk ist somit in seinem normalen Betriebszustand.
Wird nun die Stellwelle 39 von ihrer in Fig. 3 dargestellten Stellung in eine in Fig. 4 dargestellte Stellung überführt, dann erfolgen folgende programmierte, durch den konstruktiven Aufbau der erfindungsgemä ssen Vorrichtung gegebene Phasen (vergleiche Fig. 7):
Phase I
Wird die Stellwelle 39 teilweise herausgezogen, dann kommt ihr unteres Ende ausser Berührung mit dem Nocken 42A der Steuerscheibe 42. Die Steuerscheibe 42 wird dann durch die Kraft der Feder 44 verschwenkt, der Bremsnocken 45 nähert sich der Bremsscheibe 46, und der Hebebolzen 47 hebt die Sperrklinke 25 vom Klinkenrad 19 ab. Durch dieses Abheben der Sperrklinke wird eine rückläufige Bewegung des Klinkenrades 19 nicht länger verhindert; die Vorschubklinke 21 steht aber immer noch in Eingriff mit dem Klinkenrad 19.
Es sollte nun angenommen werden, dass dadurch eine Vorwärtsdrehung des Klinkenrades 19 bewirkt wird.
Durch die Vorspannung der Vorschubklinke 29 nach unten wird aber auf das Klinkenrad 19 ein rückläufiges Drehmoment ausgeübt, so dass das Klinkenrad nur leicht vorwärts und rückwärts schwingt; es wird also nicht weitergedreht. Von dem Augenblick an, in welchem das Verschwenken der Steuerscheibe 42 und damit das Abheben der Sperrklinke 25 vom Klinkelnrad 19 bewirkt wird, kann der Bewegungsumformer keine Bewegung mehr von der Stimmgabel auf das Räderwerk übertragen und es werden diese nicht mehr weiter angetrieben.
Phase II
Nachdem die erste Phase ihre Beendigung durch Abheben der Sperrklinke 25 von dem Klinkenrad 19 gefunden hat, erfolgt ein Abbremsen bzw. Arretieren der Sekundenzeigerwelle, weil dann der Bremsnocken 45 der Steuerscheibe 42 gegen die Bremsscheibe 46 der Sekundenzeigerwelle an liegt. Der Sekundenzeiger behält also diese Lage unverändert, während in der nachfolgenden Phase III der Minuten- und der damit gekoppelte Stundenzeiger von Hand über die mit einer Krone 41 versehene Stellwelle 39 weitergedreht wird.
Phase III
Wird die Stellwelle 39 schliesslich ganz berausgezo- gen, dann kommt das Kupplungsrad 48 in Eingriff mit dem Stellrad 50. Das Drehen der Krone 41 verursacht nun ein Verdrehen des Minutenrades 38 und des damit gekoppelten Stundenrades. Es soll hier noch einmal festgehalten werden, dass dabei der Sekundenzeiger seine in der Phase II festgelegte Stellung nicht verändert und dass die Phasen I, II und III zeitlich aufeinanderfolgen.
Nachdem die gewünschte Zeiteinstellung in Minuten und Stunden vorgenommen wurde, wird die Stellwelle 39 aus ihrer in Fig. 4 dargestellten Lage wieder in ihre in Fig. 3 dargestellte Lage überführt, wobei die vorerwähnten drei Phasen in umgekehrter Reihenfolge stattfinden, also zuerst das Kupplungsrad 48 ausser Eingriff mit dem Stellrad 50 kommt, dann der Bremsnokken 45 von der Bremsscheibe 46 abgehoben wird, wo durch der Sekundenzeiger erneut freigegeben wird, und schliesslich die Sperrklinke 25 wieder in Eingriff mit dem Klinkenrad 19 gebracht wird.
Device for setting the time of an electric clock
The invention relates to a device for setting the time of an electric clock, which has a vibrating element maintained in oscillation as a time-determining member, the pointer mechanism of which by means of a rotary movement converting the oscillation of the vibrating element, which is operatively connected to the vibrating element, consists of a ratchet wheel, a feed pawl and a backward movement of the ratchet wheel preventing the transmission device is driven, wherein the transmission device is disabled when setting the time and the frictional connection between the second hand shaft and the minute and hour hand shaft is canceled.
For a long time electrical clocks have been known in which an electronic resonant circuit provided with a transistor circuit is provided to drive a tuning fork. The vibrations of the tuning fork are transmitted via a pawl fitted with a precious stone, connected to one prong of the tuning fork, to a conventional gear drive used for pointer drive, the pawl driving a ratchet wheel of the gear drive. With the help of such a mechanical movement shaper, the vibrations of the tuning fork are converted into a rotary movement of the wheel. The ratchet wheel is connected to a further pawl, structurally similar to the feed pawl, which is pivotably fixed to the base plate of the clockwork.
The feed pawl and the pawl are both pretensioned slightly downwards so that the pawl exerts a torque opposite to the normal direction of rotation on the ratchet wheel when the feed pawl is retracted. The arrangement of the two pawls opposite the ratchet wheel is chosen so that the pawl engages the toothing of the ratchet wheel by a few teeth and also by a few half a tooth in front of the feed pawl (US Pat. No. 3,184,981).
For electrical clocks of this or a similar type, a device for setting the time has become known, with which both the feed pawl and the pawl can be disabled by pulling out the adjusting shaft provided with a crown.
For this purpose, a lever coupled to the control shaft is provided which carries lifting bolts which lift the two pawls off the ratchet wheel. In addition, the frictional connection between the second hand shaft and the minute and seconds hand shaft is canceled (Swiss Patent No. 380 657).
The simultaneous lifting of the feed pawl and brake pawl results in a perfect interruption of the operation of the transmission device without simultaneous shutdown of the tuning fork. However, there is a frictional force between the still vibrating feed pawl and the lifting lifting bolt or pin, even if the lifting bolt and pawl are polished. This frictional force inhibits the free swinging of the tuning fork and reduces its amplitude, whereby the power consumption increases considerably. It must be taken into account that the friction between the lifting pin and the drive pawl is not negligibly increased as a result of the spring action of the pawl designed as a spiral spring. After the pointer has been set, both pawls are returned to their operative position.
As a result of the described reduction in amplitude, it takes some time until the vibration amplitude has reached the nominal value again. As a result, the precision of the setting element suffers, and accurate setting of the clock is called into question. In addition, lifting and replacing the pawl, which oscillates back and forth at an audio frequency, is a delicate operation, so that the watch is more susceptible to failure.
The present invention has for its object to provide a device for setting the time of an elec tical clock which is suitable for stopping the clock, setting it and restarting it precisely without taking the aforementioned disadvantages of the known device into account have to.
According to the invention, this object is achieved in that control means are provided that first lift the pawl off the ratchet wheel in a predetermined order without disengaging the feed pawl from the ratchet wheel, then stop the second hand shaft and finally continue turning the minute and minute of the hour hand coupled therewith, and that after the time has been set, the operating state of the clock can be restored by the said control means in reverse order.
The invention is based on the knowledge that it is not even necessary to lift the feed pawl from the ratchet wheel for setting the time, since the ratchet wheel only rotates when the feed pawl and brake pawl interact. It is therefore entirely sufficient to only lift the brake pawl, since despite the oscillating movement of the feed pawl, the ratchet wheel cannot rotate due to the lack of action of the brake pawl. While the time is being set, the oscillating movement of the mechanical vibration element is not dampened, so that when the adjusting shaft is pushed back in, the clock resumes its normal activity without delay. This ensures a very precise time setting.
In addition, the programmed sequence of decommissioning and restarting of the control means mentioned in connection with the exclusive lifting of the brake pawl ensures that the clock hands can be set simply and reliably without the risk of damage to individual parts.
The subject matter of the invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment shown in the drawing. Show it:
1 shows the essential lead components of an electric clock with a tuning fork in a perspective view,
Fig. 2 the motion shaper,
3 shows a schematic representation of the device for setting the time in the operating state with the actuating shaft inserted,
FIG. 4 shows an illustration of the device for setting the time with the adjusting shaft pulled out, similar to FIG.
5 shows an enlarged view of that part of the device by which the pawl is lifted off the ratchet wheel,
FIG. 6 shows a representation along the line 6-6 of FIG. 5,
7 shows a schematic representation of the individual phases in the time setting.
The most important parts of a clockwork shown in FIGS. 1 and 2, as is known from the prior art described above, are a tuning fork assembly 10, a conventional clockwork mechanism containing a gear mechanism 11 for driving the clock hands and a mechanical converter 13 with a Ratchet wheel 19, which couples the tuning fork 10 to the gear mechanism 11 and converts the oscillating movement of the tuning fork into a rotary movement. The tuning fork 10 has a pair of resiliently flexible prongs 14A and 14B, which are connected to one another via a base 15. The base 15 is provided between the two prongs 14A and 14B with a holding web 16 which runs parallel to the prongs and is screwed to the base plate by means of screws.
The base plate has a recess at the location of the prongs 1 4A and 1 4B so that the prongs can swing freely.
The tuning fork 10 is made to vibrate electromagnetically. For this purpose, attached wall ler 17 and 18 are provided at the free end of the prongs 14A and 14B. How the prongs of the tuning fork 10 are now made to vibrate is not part of the present invention, reference is made to Swiss Patent No. 353 311 in this regard.
The movement shaper consists of a ratchet drive, the feed pawl 21 of which is fixed on one prong 14B and engages the teeth 20 of the ratchet wheel 19. The ratchet wheel 19 can have a very large number of teeth, for example 300 teeth, although its diameter is only about 2.3 mm; the tooth depth of each tooth 20 of this ratchet wheel 19 is about 0.02 mm.
The ratchet 19 as part of the transmission device thus causes a conversion of the reciprocating vibration of the tuning fork 10 into a rotary movement. This is primarily brought about by the feed pawl 21, one end of which is attached at 22 to the prong 14B of the tuning fork 10. This feed pawl 21 has the shape of a thin leaf spring and at its free end 23 carries a precious or semi-precious stone, for example a ruby or sapphire. This stone engages in the teeth 20 of the ratchet wheel 19 so that the oscillating pawl 14B transmits rotary impulses to the ratchet wheel. The shaft of the ratchet wheel 19 is provided with a gear wheel 24 which meshes with the first gear wheel of the transmission for the rotary movement 11.
For the interaction with the feed pawl 21, a pawl 25 is provided, which is the same in structure as the feed pawl. The pawl 25 is fixed to a bridge 26 which can be pivoted with respect to the base plate. The position of the bridge 26 can be changed by a cam member 27. It is fixed by means of a screw 28.
The bridge 26 can be pivoted about a screw 29.
Both the feed pawl and the ratchet pawl are pretensioned downwards, their tips fitted with precious stones run parallel to the teeth 20 of the ratchet wheel 19. The pretensioning is selected such that the ratchet pawl 25 exerts a torque opposite to the normal direction of rotation on the ratchet wheel 19. The arrangement of the two pawls 21 and 25 with respect to the ratchet wheel 19 is such that the pawl 25 engages the toothing of the ratchet wheel 19 by a few teeth and also by another half tooth in front of the feed pawl 21. The details of the mode of operation of the feed pawl and pawl in connection with the ratchet wheel will not be discussed further at this point, since this has already been described in more detail in the applicant's earlier patents.
In FIGS. 3 and 4, the device according to the invention for setting the time is now shown. Fig. 3 shows the operating state of the electrical clock, that is, the state in which all of the above-described wesentli Chen parts of the electrical clock are working normally. The feed pawl 21 is thus in engagement with the teeth of the ratchet wheel 19, so that the latter is rotated.
However, the pawl 25 is also in engagement with the ratchet wheel 19, as a result of which a reverse movement of the ratchet wheel 19 is prevented. The phases of movement of the feed pawl 21 and the locking pawl 25 are known (US Pat. No. 3,184,981).
The clockwork gear for driving the clock hands, of which the second hand is designated with SH, the minute hand with MH and the hour hand with HH, is also known. The movement is transmitted from the gear 24 fixed on the shaft of the ratchet wheel 19 to the gear 30, whose pinion 31 assigned to it meshes with the gear 32 of the second hand SH. The pinion 33 of the second hand that is assigned to the gear 32 meshes with a third gear 34, the pinion 35 of which drives the gear 36. The pinion 37, which is fixed on the shaft of the gearwheel 36, meshes with the gearwheel 38 of the minute hand, which in turn meshes with a gearwheel, also not shown, of the hour hand via a pinion (not shown).
The pinion 37 or the shaft of the minute hand is held in the usual way by friction against the gear 38 (slip clutch). By rotating the ratchet wheel 19, the second, minute and hour hands are driven via the gear mechanism 11.
The device for setting the time of the clock designed in this way is equipped with an axially displaceable adjusting shaft 39, the upper end of which penetrates the clock case 40 in a known manner and is provided with an adjusting crown 41. A control disk 42 having cams is pivotably mounted at 43; its cam 42A rests under the action of a spring 44 against the lower end of the steep shaft 39 when this is in the inactive position. If the actuating shaft 39 is now pulled out, its lower end comes out of contact with the cam 42A of the control disk 42, so that the control disk is pivoted under the action of the spring 44, as is shown in FIG.
By pivoting the control disk 42, the cam 45 comes into contact with a brake disk 46 of the second hand shaft; the second hand shaft is braked or locked. Furthermore, the lifting pin 47 lifts the pawl 25 from the ratchet wheel 19.
The adjusting shaft 39 carries an axially displaceable coupling wheel 48 which is secured against rotation and which is brought into engagement with an adjusting wheel 50 by a coupling lever 49 when the adjusting shaft 39 is completely pulled out. This setting wheel 50 meshes with the minute wheel 38, so that when the crown 41 is rotated, the minute hand and the hour hand coupled to it are adjusted. The clutch lever 49 is actuated by an adjusting lever 51 which can be pivoted about an axis 52 and whose nose 53 is guided in an annular groove 54 of the adjusting shaft 39. Accordingly, when the actuating shaft 39 is pulled out, a nose 55 of the actuating lever 51 slides on the cam surface of the coupling lever 49, whereby the latter is pivoted downward against the action of a spring 56.
The clutch wheel 48 thereby comes into engagement with the setting wheel 50. A locking hook (not shown) now locks the setting lever 51 in a position in which the clutch wheel 48 is held in engagement with the setting wheel 50 by the clutch lever 49.
As can now be seen from FIG. 3, the actuating shaft 39 holds the control disk 42 via its cams 42A in a pivoted position in which the brake disk 46 is not in engagement with the brake cam 45 and the lifting pin 47 does not touch the pawl 25.
The adjusting wheel 50 is out of engagement with the coupling wheel 48. The clockwork is thus in its normal operating state.
If the actuating shaft 39 is now transferred from its position shown in FIG. 3 to a position shown in FIG. 4, the following programmed phases, given by the structural design of the device according to the invention, then take place (compare FIG. 7):
Phase I.
If the adjusting shaft 39 is partially pulled out, then its lower end comes out of contact with the cam 42A of the control disk 42. The control disk 42 is then pivoted by the force of the spring 44, the brake cam 45 approaches the brake disk 46, and the lifting pin 47 lifts the The pawl 25 from the ratchet wheel 19. This lifting of the pawl prevents reverse movement of the ratchet wheel 19; however, the feed pawl 21 is still in engagement with the ratchet wheel 19.
It should now be assumed that this causes the ratchet wheel 19 to rotate forward.
Due to the downward bias of the feed pawl 29, however, a reverse torque is exerted on the ratchet wheel 19, so that the ratchet wheel only swings slightly forwards and backwards; so it is not rotated any further. From the moment in which the pivoting of the control disk 42 and thus the lifting of the pawl 25 from the ratchet wheel 19 is effected, the motion converter can no longer transmit any movement from the tuning fork to the gear train and these are no longer driven.
Phase II
After the first phase has ended by lifting the pawl 25 from the ratchet wheel 19, the second hand shaft is braked or locked because the brake cam 45 of the control disk 42 then rests against the brake disk 46 of the second hand shaft. The second hand thus retains this position unchanged, while in the subsequent phase III the minute hand and the hour hand linked to it are rotated further by hand via the adjusting shaft 39 provided with a crown 41.
Phase III
If the adjusting shaft 39 is finally fully extended, the coupling wheel 48 comes into engagement with the adjusting wheel 50. The turning of the crown 41 now causes the minute wheel 38 and the hour wheel coupled to it to rotate. It should be noted here once again that the second hand does not change its position defined in phase II and that phases I, II and III follow one another in time.
After the desired time setting in minutes and hours has been made, the adjusting shaft 39 is moved from its position shown in Fig. 4 back to its position shown in Fig. 3, the aforementioned three phases taking place in reverse order, so first the clutch wheel 48 except There is engagement with the adjusting wheel 50, then the brake cam 45 is lifted off the brake disk 46, where the second hand is released again, and finally the pawl 25 is brought back into engagement with the ratchet wheel 19.