CH715047B1 - Antriebseinrichtung. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung mit einem um einen bestimmten Winkelbereich schrittweise um eine Drehachse 11 drehbar angetriebenen Antriebselement, von dem über eine Kupplung ein zum Antriebselement in einem bestimmten Abstand koaxial angeordnetes Drehantriebsrad 8 um die Drehachse 11 drehbar antreibbar ist und von dem Drehantriebsrad 8 ein Anzeigeelement schrittweise bewegbar antreibbar ist. Die Kupplung weist ein in dem Abstand zwischen Antriebselement und Drehantriebsrad 8 angeordnetes Kupplungselement auf, das mit dem Antriebselement drehfest verbunden sowie axial dazu verschiebbar angeordnet ist. Mit ein oder mehreren Wälzkörpern, die in Ausnehmungen an der dem Antriebselement zugewandten Stirnseite des Drehantriebsrades 8 mit einem Teil ihres Durchmessers hineinragen und mit einem Teil ihres aus den Ausnehmungen herausragenden Durchmessers in an der dem Drehantriebsrad 8 zugewandten Stirnseite des Kupplungselements ausgebildeten Vertiefungen hineinragen. Dabei weisen die Vertiefungen in eine oder beide zur Drehachse 11 radial umlaufenden Richtungen rampenartig sich erweiternde Seitenwände auf und das Kupplungselement ist von einer bestimmten Federkraft gegen das Drehantriebsrad 8 beaufschlagt. Weiterhin ist das Drehantriebsrad 8 manuell drehbar antreibbar.

Description

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung mit einem um einen bestimmten Winkelbereich schrittweise um eine Drehachse drehbar antreibbaren Antriebselement, von dem über eine Kupplung ein zum Antriebselement in einem bestimmten Abstand koaxial angeordnetes Drehantriebsrad um die Drehachse drehbar antreibbar ist und von dem Drehantriebsrad ein Anzeigeelement schrittweise bewegbar antreibbar ist.

[0002] Derartige Antriebseinrichtungen sind z.B dazu bekannt, digitale Zeitanzeigen von Uhren schrittweise weiterzuschalten. Dabei erfolgt von dem Drehantriebsrad ein direkter oder indirekter schrittweiser Antrieb eines Anzeigeelements der Uhr. Entspricht die Darstellung der Zeitanzeige nicht der aktuellen Zeit, muß eine Korrektur der Zeitanzeige erfolgen können.

[0003] Aufgabe der Erfindung ist es eine Antriebseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau eine manuelle Korrektur des Anzeigeelements ermöglicht.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kupplung ein in dem Abstand zwischen Antriebselement und Drehantriebsrad angeordnetes Kupplungselement aufweist, das mit dem Antriebselement drehfest verbunden sowie axial dazu verschiebbar angeordnet ist, mit ein oder mehreren Wälzkörpern, die in Ausnehmungen an der dem Antriebselement zugewandten Stirnseite des Drehantriebsrades mit einem Teil ihres Durchmessers hineinragen und mit einem Teil ihres aus den Ausnehmungen herausragenden Durchmessers in an der dem Drehantriebsrad zugewandten Stirnseite des Kupplungselements ausgebildeten Vertiefungen hineinragen, wobei die Vertiefungen in eine oder beide zur Drehachse radial umlaufenden Richtungen rampenartig sich erweiternde Seitenwände aufweisen und das Kupplungselement von einer bestimmten Federkraft gegen das Drehantriebsrad beaufschlagt ist und wobei weiterhin das Drehantriebsrad manuell drehbar antreibbar ist.

[0005] Durch diese Ausbildung erfolgt bei einem manuellen Verdrehen des Drehantriebsrades eine Relativverdrehung des Drehantriebsrades gegenüber dem in diesem Moment unverdrehbaren Antriebselement. Dadurch rollen die Wälzkörper an den rampenartigen Seitenwänden der Vertiefungen des Kupplungselements entlang und bewegen das Kupplungselement aus seiner Normalposition entgegen der Federkraft von dem Drehantriebsrad weg. Bei einer weiteren Verdrehung des Drehantriebsrades gelangen die Wälzkörper in den Bereich von den Vertiefungen benachbarter Vertiefungen und rollen dort bis zum Grund dieser benachbarten Vertiefungen. Dadurch bewegt sich auch das Kupplungselement wieder in seine Normalposition, in der das Drehantriebsrad über die Kupplung mit dem Antriebselement gekuppelt ist. Da von dem Drehantriebsrad das Anzeigeelement bewegbar antreibbar ist, wird dieses dabei ebenfalls um einen Schritt weitergeschaltet.

[0006] Die Verwendung von Wälzkörpern, die Wälzzylinder oder Kugeln sein können, erfordert durch Rollreibung nur geringe Kräfte zum manuellen Relativverdrehen des Drehantriebsrades.

[0007] Darüber hinaus ermöglichen die Wälzkörper ein Verdrehen des Drehantriebsrades und damit ein Weiterschalten des Anzeigeelements in beide Drehrichtungen, also eine Vorwärtsschalten und ein Rückwärtsschalten des Anzeigeelements.

[0008] In einfacher Ausbildung können zur axialen Verschiebbarkeit sowie zur drehfesten Verbindung des Kupplungselements mit dem Antriebselement an dem Antriebselement zum Drehantriebsrad hin hervorstehende, sich parallel zur Drehachse erstreckende Führungszapfen angeordnet sein, die axial verschiebbar in entsprechende Führungsausnehmungen des Kupplungselements ragen.

[0009] Dabei kann raumsparend das Kupplungselement eine Kupplungsbuchse sein, die axial verschiebbar und frei drehbar auf einer zur Drehachse koaxialen Achse geführt angeordnet sein, auf der auch das Antriebselement oder das Drehantriebsrad frei drehbar angeordnet sind.

[0010] Schließen die radial umlaufend angeordneten Vertiefungen abstandslos aneinander an, so erfolgt nach einem Herausrollen eines Wälzkörpers aus einer Vertiefung sofort ein Hineinrollen in die benachbarte Vertiefung und damit ein Wiederkuppeln von Antriebselement und Drehantriebsrad.

[0011] Es ist aber auch möglich, daß die radial umlaufend angeordneten Vertiefungen mit einem Abstand zueinander ausgebildet sind.

[0012] Weisen die Vertiefungen einen V-förmigen Querschnitt auf, so rollen die Wälzkörper zwangsläufig bis zum Grund der V-förmigen Vertiefung und richten Antriebselement und Drehantriebsrad exakt zueinander aus, so daß auch das Anzeigeelement exakt positioniert wird.

[0013] Die beiden Seitenwände der Vertiefungen können dabei in einem Winkel von zwischen 20° und 178° zueinander stehen.

[0014] In einer vorzugsweisen Anwendung kann das Antriebselement von einem Uhrwerk schrittweise drehbar antreibbar und von dem Drehantriebsrad ein Anzeigeelement einer Uhr bewegbar antreibbar sein, wobei das Anzeigeelement ein Anzeigering einer digitalen Zeitanzeige sein kann.

[0015] Auf einfache Weise kann das Antriebselement ein Malteserkreuz sein, in dessen Radialschlitze Schaltstifte einer von dem Uhrwerk kontinuierlich oder schrittweise angetriebenen Schaltscheibe zum schrittweisen Drehantrieb des Malteserkreuzes eingreifen.

[0016] Zum manuellen Drehantrieb des Drehantriebsrades können an dem Drehantriebsrad ein oder mehrere sich parallel zur Drehachse erstreckende Korrigierstifte angeordnet sein, von denen jeweils einer der Korrigierstifte von einer manuell betätigbaren Fortschaltmechanik so kraftbeaufschlagbar ist, daß das Drehantriebsrad gedreht wird.

[0017] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 eine perspektivische Draufsicht einer Antriebseinrichtung mit einem Stundenring einer Datumsanzeige einer Uhr Figur 2 eine perspektivische Unteransicht der Antriebseinrichtung nach Figur 1 Figur 3 eine Teilansicht der Antriebseinrichtung nach Figur 1 im Querschnitt in eingekuppelter Normalposition Figur 4 eine Teilansicht der Antriebseinrichtung nach Figur 1 im Querschnitt in eingekuppelter Normalposition in einer zu Figur 3 um 90° verdrehtem Schnitt Figur 5 eine Teilansicht der Antriebseinrichtung nach Figur 1 im Querschnitt in teilauskuppelter Position Figur 6 eine Teilansicht der Antriebseinrichtung nach Figur 1 im Querschnitt in auskuppelter Position.

[0018] In Figur 1 ist ein Stundenring 1 einer nicht dargestellten Uhr drehbar gelagert. Wie in Figur 2 zu sehen ist, wird zum stündlich schrittweisen Drehantrieb des Stundenrings 1 von einem nicht dargestellten Uhrwerk eine Schaltscheibe 2 schrittweise mit einer Umdrehung pro Stunde um eine erste Drehachse 3 drehbar angetrieben.

[0019] In einem radialen Abstand zur ersten Drehachse 3 ist an der Schaltscheibe 2 ein sich parallel zur ersten Drehachse 3 erstreckender Schaltstift 4 angeordnet, der einmal pro Umdrehung der Schaltscheibe 2 in einen Radialschlitz 6 eines vier Radialschlitze 6 aufweisenden Malteserkreuzes 5 eingreift und das Malteserkreuz 5 um 90° weiterdreht.

[0020] Das Malteserkreuz 5 bildet ein Antriebselement einer Antriebseinrichtung, durch die über eine Kupplung 7 ein ein Antriebselement bildendes Drehantriebsrad 8 in Stundenschritten drehbar antreibbar ist.

[0021] Malteserkreuz 5 und Drehantriebsrad 8 sind in einem bestimmten Abstand zueinander angeordnet und um eine zweite Drehachse 11 drehbar.

[0022] Das Drehantriebsrad 8 greift in die Innenzahnung eines Stundenzahnrings 9 ein und verdreht diesen pro Stunde um einen Winkel von 30°. Mit dem Stundenzahnring 9 ist der Stundenring 1 mittels Schrauben 10 koaxial fest verbunden, so daß der Stundenring 1 pro Stunde um einen Stundenschritt weitergedreht wird.

[0023] Die Uhr weist beobachterseitig vor dem Stundenring 1 ein nicht dargestelltes Zifferblatt auf, das in der Position der anzuzeigenden Stunde ein Fenster aufweist, durch das ein Beobachter die jeweils anzuzeigende Stunde ablesen kann.

[0024] Die Kupplung 7 weist eine Kupplungsbuchse 12 auf, die in dem Abstand zwischen Malteserkreuz 5 und Drehantriebsrad 8 auf einer zur zweiten Drehachse 11 koaxialen Achse 13 axial verschiebbar angeordnet ist.

[0025] Auf der Achse 13 ist das Malteserkreuz 5 fest und das Drehantriebsrad 8 frei drehbar angeordnet.

[0026] Sich zur zweiten Drehachse 11 diametral gegenüberliegend sind an dem Malteserkreuz 5 zwei Führungszapfen 14 befestigt, die parallel zur zweiten Drehachse 11 zum Drehantriebsrad 8 hin hervorstehen und in entsprechende Führungsausnehmungen 15 in der Kupplungsbuchse 12 verschiebbar hineinragen. Dadurch ist die Kupplungsbuchse 12 drehfest mit dem Malteserkreuz 5 verbunden, kann sich aber axial dazu auf der Achse 13 verschieben.

[0027] An dem Drehantriebsrad 8 sind zum Malteserkreuz 5 hin offene kegelförmige Ausnehmungen 16 ausgebildet, in denen Wälzkörper bildende Kugeln 17 angeordnet sind, die mit einem Teil ihres Durchmessers aus den Ausnehmungen 16 herausragen.

[0028] Den Ausnehmungen 16 und Kugeln 17 axial gegenüberliegend sind an der dem Drehantriebsrad 8 zugewandten Stirnseite der Kupplungsbuchse 12 vier Vertiefungen 18 ausgebildet, die sich am Umfang gleichmäßig verteilt nutartig radial erstrecken und einen V-förmigen Querschnitt aufweisen. Die Seitenwände 19 der Vertiefungen 18 schließen zwischen sich einen Winkel von etwa 140° ein.

[0029] Die Kupplungsbuchse 12 wird durch ein Federelement 20 mit einer bestimmten Federkraft über die Kugeln 17 gegen das Drehantriebsrad 8 beaufschlagt. Dabei greifen in der in den Figuren 3 und 4 dargestellten eingekuppelten Normalposition die Kugeln 17 sowohl in die Ausnehmungen 16 als auch in die Vertiefungen 18 ein, so daß über die Kupplungsbuchse 12 das Malteserkreuz 5 und das Drehantriebsrad 8 kraftschlüssig drehfest miteinander verbunden sind.

[0030] Erfolgt eine Drehweiterschaltung des Malteserkreuzes 5 durch die Schaltscheibe um 90°, so wird auch das Drehantriebsrad 8 um 90° weitergedreht, was den Stundenzahnring 9 zu einem Weiterdrehen um 30° und somit den Stundenring 1 zu einem Weiterdrehen um einen Stundenschritt antreibt.

[0031] An dem Drehantriebsrad 8 sind in einem radialen Abstand zur zweiten Drehachse 11 am Umfang gleichmäßig verteilt vier Korrigierstifte 21 parallel zur zweiten Drehachse 11 angeordnet. Durch eine nicht dargestellte manuell betätigbare Fortschaltmechanik ist jeweils einer der Korrigierstifte 21 so kraftbeaufschlagbar, daß das Drehantriebsrad 8 um 90° gedreht wird. Da dabei die Kupplungsbuchse 12 sich nicht mitdrehen kann, rollen unter Überwindung der Federkraft des Federelements 20 die Kugeln 17 entlang der Seitenwände 19 der Vertiefungen 18 bis zu deren Mündungen (Figur 5) und gelangen in einen Bereich eines Abstands 22 zwischen zwei Vertiefungen 18. Damit wird die kraftschlüssige Kupplung überwunden und die Kugeln 17 können bei einem Weiterdrehen des Drehantriebsrades 8 in die benachbarte Vertiefung 18 wieder einrollen.

[0032] Durch das manuelle Drehen des Drehantriebsrades 8 erfolgt gleichzeitig eine manuelle Korrektur der Position des Stundenrings 1 um eine Stunde.

Bezugszeichenliste

[0033] 1 Stundenring 2 Schaltscheibe 3 erste Drehachse 4 Schaltstift 5 Malteserkreuz 6 Radialschlitz 7 Kupplung 8 Drehantriebsrad 9 Stundenzahnring 10 Schrauben 11 zweite Drehachse 12 Kupplungsbuchse 13 Achse 14 Führungszapfen 15 Führungsausnehmungen 16 Ausnehmungen 17 Kugeln 18 Vertiefungen 19 Seitenwände 20 Federelement 21 Korrigierstifte 22 Abstand

Claims (8)

1. Antriebseinrichtung mit einem um einen bestimmten Winkelbereich schrittweise um eine Drehachse (11) drehbar antreibbaren Antriebselement, von dem über eine Kupplung (7) ein zum Antriebselement in einem bestimmten Abstand koaxial angeordnetes Drehantriebsrad (8) um die Drehachse (11) drehbar antreibbar ist und von dem Drehantriebsrad (8) ein Anzeigeelement schrittweise bewegbar antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (7) ein in dem Abstand zwischen Antriebselement und Drehantriebsrad (8) angeordnetes Kupplungselement aufweist, das mit dem Antriebselement drehfest verbunden sowie axial dazu verschiebbar angeordnet ist, mit ein oder mehreren Wälzkörpern, die in Ausnehmungen (16) an der dem Antriebselement zugewandten Stirnseite des Drehantriebsrades (8) mit einem Teil ihres Durchmessers hineinragen und mit einem Teil ihres aus den Ausnehmungen (16) herausragenden Durchmessers in an der dem Drehantriebsrad (8) zugewandten Stirnseite des Kupplungselements ausgebildeten Vertiefungen (18) hineinragen, wobei die Vertiefungen (18) in eine oder beide zur Drehachse (11) radial umlaufenden Richtungen rampenartig sich erweiternde Seitenwände (19) aufweisen und das Kupplungselement von einer bestimmten Federkraft gegen das Drehantriebsrad (8) beaufschlagt ist und wobei weiterhin das Drehantriebsrad (8) manuell drehbar antreibbar ist.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper Wälzzylinder oder Kugeln (17) sind.

3. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Antriebselement zum Drehantriebsrad (8) hin hervorstehende, sich parallel zur Drehachse (11) erstreckende Führungszapfen (14) angeordnet sind, die axial verschiebbar in entsprechende Führungsausnehmungen (15) des Kupplungselements ragen.

4. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radial umlaufend angeordneten Vertiefungen abstandslos aneinander anschließen.

5. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die radial umlaufend angeordneten Vertiefungen (18) mit einem Abstand (22) zueinander ausgebildet sind.

6. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (18) einen V-förmigen Querschnitt aufweisen.

7. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement eine Malteserkreuz (5) ist.

8. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Drehantriebsrad (8) ein oder mehrere sich parallel zur Drehachse erstreckende Korregierstifte (21) angeordnet sind, von denen jeweils einer der Korrigierstifte (21) von einer manuell betätigbaren Fortschaltmechanik so kraftbeaufschlagbar ist, daß das Drehantriebsrad (8) gedreht wird.