ANORDNUNG ZUM NACHSTELLEN VON FEDERUHREN Es ist bekannt, federgetriebene Uhren unter Steuerung durch Nachstellimpulse nachzustellen, indem man den Zeigerantrieb vom Hemmwerk abkuppelt, wodurch die Zeiger beschleunigt nachlaufen. Die Beendigung dieses beschleunigten Nachlaufes wird im allgemeinen durch ein Nockenglied bewirkt, das eine Zeigerstellung darstellt, die einem bestimmten Bezugs zeitpunkt entspricht. Das ganze Nachstellnetz ist im allgemeinen so beschaffen, dass der Nachstellimpuls zum Bezugs zeitpunkt ausgesendet wird. Nun nimmt aber der Nachstellvorgang selbst auch eine gewisse Zeit in Anspruch und erst am Ende dieses Nachstellvorgangs nehmen die Zeiger die Stellung der Bezugs zeit ein. Es kann dadurch ein Fehler in der Grössenordnung von etwa einer halben Minute, oder auch grösser, eintreten.
Dieser Nachteil kann, wie bekannt, dadurch beseitigt werden, dass das Nachstellen in zwei Schritten erfolgt, nämlich a) Nachstellvorgang eingeleitet zur Bezugs zeit und b) Nachregelung der Nachstellung zum Ausgleich der
Dauer des Nachstellvorgangs.
Die bekannten Anordnungen sind jedoch sehr aufwendig und störanfällig, da sie eine Vielzahl von zusätzlichen bewegten Teilen enthalten.
Erfindungsgemäss wird dieser Nachteil beseitigt durch eine Anordnung zum gesteuerten Nachstellen von Federuhren in zwei aufeinanderfolgenden Stufen, bei der der Antrieb der Zeiger während des Nachstellens vom Hemmwerk getrennt wird, gekennzeichnet durch ein Kupplungsgetriebe, das aus drei auf einer gemeinsamen Welle angeordneten, unabhängig voneinander drehbaren Kupplungsrädern besteht, von denen das erste über ein Uebersetzungsgetriebe mit einer Antriebsfeder in Verbindung steht und mit dem zweiten mittels eines auf einem Kupplungshebel lose drehbaren Kupplungsgliedes in kraftschlüssige Verbindung gebracht werden kann, während das dritte Kupplungsrad, das mit dem Hemmwerk in Wirkungsverbindung steht, durch das Zusamenwirken von zwei,
auf dem zweiten beziehungsweise dritten dei Kupplungsräder angebrachten Stiften angetrieben und über eine Feder mit dem treibenden Kupplungsrad verbunden ist, derart, dass während der ersten Stufe des Nachstellvorgangs bei Freigabe des ersten Kupplungsrades durch Abheben des Kupplungsgliedes und gleichzeitiger Arretierung des zweiten Rades, das dritte Rad unter Beibehaltung seiner durch das Hemmwerk bestimmten Geschwindigkeit weiterläuft, wobei es durch die Feder angetrieben wird, und dass während der zweiten Stufe des Nachstellvorgangs die Verriegelung des zweiten Rades wieder aufgehoben und dieses durch Wiedereinrasten des Kupplungsgliedes wieder mit dem ersten Rad verbunden und die Feder wieder aufge- zogen wird, wobei das erste Rad mit dem Uebersetzungsgetriebe bis zum erneuten Zusammentreffen der Stifte nachgestellt wird.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen standes dargestellt :
Fig. 1 ist eine schematische Gesamtdarstellung des Räderwerkes einer Uhr.
Fig. 2 ist eine Darstellung der Kupplung.
Fig. 3 und 4 zeigen Teilansichten.
Fig. 5 ist eine frontale Ansicht der Nachstelleinrichtung.
Fig. 6 ist eine vergrösserte Darstellung eines Teiles der in der Fig. 5 dargestellten Einrichtung.
Nach der Darstellung von Fig. 1 trägt eine Antriebswelle 1 das Federhaus 2,3 einer Zugfeder mit einer Laufreserve von vier bis acht Tagen. Das Federhaus 2,3 steht mit einem Zahn rad 6 in Eingriff, welches fest mit einer Minutenwelle 10 und einem Minutenrad 7 verbunden ist. Weiterhin trägt die Antriebswelle 1 ein Zahnrad 4, das mit einem Stundenrad 8 zusammenwirkt, welches fest auf der Stundenwelle 9 sitzt, ferner ein Rad 5, das mittels einer bekannten (nicht gezeigten) Aufzugvorrichtung angetrieben werden kann. Das Minutenrad 7 wirkt mit einem Ritzel 11 zusammen, welches mit einem Kupplungsrad 12 verbunden ist ; dieses steht in Eingriff mit einem Ritzel 13, das fest mit einem Zahnrad 14 verbunden ist ; dieses arbeitet mit einem bekannten Hemm-Mechanismus zusammen.
Das Ritzel 11 und das Kupplungsrad 12 stellen schematisch die Kupplungsvorrichtung des Uhrwerks dar, dessen praktische Verwirklichung in Fig. 2 im einzelnen dargestellt ist. Nach der Erfindung trägt eine Kupplungswelle 15 eine aus den drei Kupplungsrädern 16, 17 und 12 gebildete Kupplung. Die Kupplungsräder können sich unabhängig voneinander drehen. Nur das Rad 17 ist fest mit der Welle 15 verbunden. Das Zahnrad 16 ist fest mit dem R-itzel 11 verbunden, welches mit dem Minutenrad 7 (Fig. 1) zusammenwirkt.
Das Rad 17 trägt einen Stift 22. Das Rad 12 das mit dem Ritzel 13 zusammenwirkt, trägt einen Stift 23, dir sich mit dem Stift 22 von Rad 17 berühren kann. Ausserdem ist an der Welle 15 eine Spiralfeder 24, ähnlich der Zugfeder, angebracht ; diese Spiralfeder ist jedoch von geringerer Kraft als die Zugfeder ; sie ist mit einem Ende an einem von Welle 15 getragenen Dorn, mit dem andern Ende an einem zweiten Stift 26 befestigt, der von dem Kupplungsrad 12 getragen wird. Ein Hebel 20, der sich um eine Achse 21 drehen kann, trägt zwei Ritzel 18 und 19. Das Ritzel 18 ist beweglich angebracht, und in der Darstellung von Fig. 2 wirkt es gleichzeitig mit den Zahnrädern 16 und 17 zusammen. Das Ritzel 19 ist dagegen an den Hebel 20 angenietet. Seine Funktion wird später noch erläutert.
Fig. 3 ist ein Querschnitt der Minutenwelle 10 mit ihrem Zahnrad 7, sowie der Stundenwelle 9 mit deren Zahnrad 8. Die Räder 7 und 8 sind nicht im gleichen Masstab wie in der Fig. 1 dargestellt. Gleichzeitig zeigt Fig. 3 die Nockenscheiben 27 und 28, die mit den Rädern 7 bzw. 8 fest verbunden sind. Diese Nockenscheiben haben den gleichen Durchmesser und sind je mit einem einzigen Einschnitt versehen, der für die Nockenscheibe 27 mit 29 bezeichnet ist und für die Nockenscheibe 28 mit 30, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, die eine Draufsicht auf die Nockenscheiben 27 und 28 zeigt, und zwar so, dass die Nockenscheibe 27 über der Nockenscheibe 28 liegt. Ein Hebel 31 dreht sich um die Achse 21, sein Zahn 32 kann in die Einschnitte 29 und 30 eingreifen.
Nun soll, unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 der erfindungs gemässe Nachstellmechanismus beschrieben werden. Der Nachstellmechanismus umfasst im wesentlichen die Hebel 20 und 31, die, wie schon erwähnt, sich um die Achse 21 drehen können. Der Hebel 31, der um die Achse 21 frei beweglich ist, trägt einen Querstift 33, und der Hebel 20 bildet durch sanden Teil 34 eine Nase, die durch den Stift 33 im normalen Arbeitsgang festgehalten werden soll. Die Enden einer Feder 35, die um die Achse 21 läuft, sind um die Ränder der Hebel 20 bzw. 31 gebogen ; diese Feder hält die Vorrichtung in der Lage, in der sie in Fig. 5 gezeigt ist.
Ein Sperrhebel 36 (Fig. 6) der auf der Achse 38 schwenkbar angeordnet ist, ist mit einer Feder 37 versehen, ausserdem mit einer ersten Nase 39, die mit dem Stift 33 zu sammenwirkt und mit einer zweiten Nase 40, die in einen Einschnitt 41 eingreifen kann, der in dem Hebel 20 vorhanden ist. Dieser Hebel 20 ist ebenfalls rnit einer Feder 42 versehen Schliesslich ist in Fig. 5 schematisch ein Nachstellsteuermagnet 43 dargestellt. Dessen Magnetanker besteht aus einem Teil des Hebels 20, der dem Steuermagnet gegenüber liegt.
Die Vorrichtung funktioniert folgendermassen : Ausserhalb der Nachstellvorgänge wird die Energie, die in der Zugfeder des Federhauses 2,3 gespeichert ist, durch die Getriebe 4 - 6 auf der einen Seiteund 4 - 8 auf der anderen Seite auf das Minutenrad bzw. das Stundenrad übertragen. Das Minutenrad 7 treibt das erste Kupplungsrad 16 über das Ritzel 11 (Fig. 2). Das zweite Kupplungsrad 17 wird durch das Rad 16 angetrieben über das lose laufende Ritzel 18, welches die beiden Kupplungsräder 16 und 17 verbindet. Das Rad 17 treibt das dritte Kupplungsrad 12 durch scinen Stift 22, der an den Stift 23 auf dem Rad 12 anstösst. Das Rad 12 ist mit dem Hemm-Mechanismus durch das Ritzel 13 und das Zahnrad 14 verbunden.
Wenn zur Einleitung des Nachstellvorgangs ein Impuls an den Nachstellmagneten 43 gelangt, zieht der Magnet 43 seinen Magnetanker, d.h. den unteren Teil des Hebels 20, an. Letzterer dreht sich um seine Achse 21 und wechselt dadurch das lose Ritzel 18 gegen das feststehende Ritzel 19 (Fig. 2) um. Das bewirkt, dass die Räder 16 und 17 der Kupplung voneinander unabhängig werden. Rad 17 ist durch das feststehende Ritzel 19 verriegelt. Das Rad 12 dreht sich auf Grund der in der Spiralfeder 24 gespeicherten Energie in der durch die Hemmung 14 bestimmten Geschwindigkeit weiter. Das freigegebene Rad 16 dreht sich, unter Einwirkung der Zugfeder, im Leerlauf, zusammen mit den Rädern 7 und 8, den Nockenscheiben 27 und 28 und dem Federhaus 2,3, schneller. Der Hebel 20, durch Verschwenkung um die Achse 21, übt einen leichten Zug auf die Feder 35 aus.
Die Feder drängt den Hebel 31 mit seiner Nase 32 gegen die Nockenscheiben 27 und 28. Wenn die Bezugszeit von den Zeigern dargestellt wird, bieten die beiden Nocken gleichzeitig ihre Einkerbungen 29 und 30 der Nase 32 des Hebels 31 dar und drücken gegen den Hebel 31, was ein Stillstehen des Zeigerkerks in dieser Lage zur Folge hat.
Eine veränderliche Zeitspanne kann zwischen dem Zeitpunkt der Einleitung des Nachstellens und dem Zeitpunkt, in dem sie wirk 5 an wird, d.h. wenn die Zeiger die Bezugszeit darstellen, verstreichen. Sie kann eine halbe Minute, aber auch mehr sein.
Man sieht, dass dann, wenn der Hebel 20 von dem Magneten 43 angezogen wird, das Rad 17 durch das Ritzel 19, welches an diesen Hebel genietet ist, verriegelt wird (Fig. 2). Der Hebel 20 wird durch den Sperrhebel 36 (Fig. 6) in dieser Stellung gehalten, dessen Nase 40 mit der Einkerbung 41 von Hebel 20 in Eingriff steht. Wenn die Nase 32 des Hebels 31 gleichzeitig die Einkerbungen 29 und 30 trifft und in sie einschnappt, dann stösst der Hebel 31 mit seinem Stift 33 gegen das Ende 39 des Sperrhebels 36. Der Hebel 36 schwenkt um die Achse 38 und löst den Hebel 20, der unter Einfluss der Feder 42 in seine normale Arbeitsposition zurückgeht. In diesem Moment kommt das lose Ritzel 18 wieder in Kontakt mit den beiden Rädern 16 und 17 (Fig. 2), wogegen das feststehende Ritzel 19 das Rad 17 freigibt.
Zur gleichen Zeit trennt sich der Hebel 31 von der Stundennockenscheibe 28 und der Minutennockenscheibe 27 durch die Einwirkung von Hebel 20, der durch seine Nase 34 den Stift 33 betätigt (Fig. 5 und 6). Die Energie der treibenden Zugfeder treibt deshalb durch das Rad 16 (Fig. 2) das Rad 17 wie im normalen Arbeitsgang. Da daf Rad 17 während einer gewissen Zeit festgehalten wurde, hat sich die Spiralfeder 24, welche die Räder 17 und 12 verbindet, gedehnt, und hat so den Hemm Mechanismus betrieben. Durch diese Dehnung bewirkte sie die Umdrehung des Rades 12 um einen veränderlichen Winkel ; dieser Winkel wird bestimmt durch die Dauer der Nachstellung.
Da die Stifte 22 und 23 nicht mehr in Verbindung sind, treibt das Rad 16 das Ritzel 18 und dieses das Rad 17, mit erhöhter Geschwindigkeit, und bewirkt, dass die Spiralfeder 24 wieder gespannt wird, bis die Stifte 22 und 23 wieder aufeinander treffen. Die Zeiger folgen dieser Bewegung und das bewirkt das zweite, endgültige Zeitnachstellen.
Das Uhrwerk arbeitet dann weiter wie ein konventionelles Uhrwerk bis zum nächsten Nachstellen.
Nach dem oben Gesagten sieht man deshalb, dass die Synchronisierung in zwei Schritten vorgenommen wird.
1. Nachstellen nach der Bezugszeit ;
2. Ausgleich für die Dauer des Nachstellvorganges.
Der Zeitpunkt, in dem das Uhrwerk das Zeitsignal erhält, ist in allen Fällen der Grundzeitpunkt des Nachstellens.
Die Häufigkeit des Nachstellens hängt von der Anzahl der Einkerbungen in der Stundennockensheibe 28 ab. Eine einzige Kerbe erlaubt ein Nachstellen alle zwölf bis vierundzwanzig Stunden. Ein öfteres Nachstellen würde eine grössere Anzahl von Einkerbungen in der Stundennockenscheibe notwendig machen.
Die Länge des Steuerimpulses, vorausgesetzt, dass sie ein Maximum von etwa 10 Minuten nicht übersteigt, beeinflusst den Nachstellvorgang nicht.