CH715047B1 - drive device. - Google Patents
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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.The invention relates to a drive device with a drive element which is driven to rotate step by step through a specific angular range about an axis of rotation 11, by which a rotary drive wheel 8 arranged coaxially to the drive element at a certain distance can be driven to rotate about the axis of rotation 11 via a clutch and by which the rotary drive wheel 8 a display element can be driven to move step by step. The clutch has a clutch element arranged in the space between the drive element and the rotary drive wheel 8, which is non-rotatably connected to the drive element and arranged so that it can be displaced axially thereto. With one or more rolling elements, part of their diameter protruding into recesses on the end face of rotary drive wheel 8 facing the drive element and part of their diameter protruding from the recesses protruding into depressions formed on the end face of the coupling element facing rotary drive wheel 8. The indentations have side walls that widen in a ramp-like manner in one or both directions radially to the axis of rotation 11 and the coupling element is acted upon by a specific spring force against the rotary drive wheel 8 . Furthermore, the rotary drive wheel 8 can be driven in a manually rotatable manner.
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. The invention relates to a drive device with a drive element that can be driven in steps to rotate about a rotational axis through a certain angular range, by which a rotary drive wheel arranged coaxially to the drive element at a certain distance can be driven in a rotary manner about the rotary axis via a coupling and by the rotary drive wheel Display element can be driven to move step by step.
[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. Such drive devices are known, for example, for stepping digital time displays on clocks. In this case, a display element of the clock is driven directly or indirectly step by step by the rotary drive wheel. If the time display does not correspond to the current time, it must be possible to correct the time display.
[0003] Aufgabe der Erfindung ist es eine Antriebseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau eine manuelle Korrektur des Anzeigeelements ermöglicht. The object of the invention is to provide a drive device of the type mentioned, which allows manual correction of the display element with a simple structure.
[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. This object is achieved according to the invention in that the coupling has a coupling element which is arranged in the distance between the drive element and the rotary drive wheel, which is connected in a rotationally fixed manner to the drive element and is arranged such that it can be displaced axially thereto, with one or more rolling elements which are inserted in recesses on the dem Part of the diameter of the end face of the rotary drive wheel facing the drive element protrudes and part of the diameter protruding from the recesses protrudes into indentations formed on the end face of the coupling element facing the rotary drive wheel, with the indentations having side walls that widen in a ramp-like manner in one or both directions radially to the axis of rotation have and the coupling element is acted upon by a certain spring force against the rotary drive wheel and furthermore the rotary drive wheel can be driven in a manually rotatable manner.
[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. With this design, when the rotary drive wheel is rotated manually, the rotary drive wheel rotates relative to the non-rotatable drive element at this moment. As a result, the rolling elements roll along the ramp-like side walls of the depressions of the coupling element and move the coupling element away from its normal position against the spring force of the rotary drive wheel. With further rotation of the rotary drive wheel, the rolling elements reach the area of the depressions of adjacent depressions and roll there to the bottom of these adjacent depressions. As a result, the coupling element also moves back into its normal position, in which the rotary drive wheel is coupled to the drive element via the coupling. Since the display element can be driven in a movable manner by the rotary drive wheel, this is also advanced by one step.
[0006] Die Verwendung von Wälzkörpern, die Wälzzylinder oder Kugeln sein können, erfordert durch Rollreibung nur geringe Kräfte zum manuellen Relativverdrehen des Drehantriebsrades. The use of rolling elements, which can be rolling cylinders or balls, requires only small forces for manual relative rotation of the rotary drive wheel due to rolling friction.
[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. In addition, the rolling elements allow rotation of the rotary drive wheel and thus a further switching of the display element in both directions of rotation, ie forward switching and reverse switching of the display element.
[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. In a simple embodiment, for axial displaceability and for the non-rotatable connection of the coupling element to the drive element, guide pins that protrude towards the rotary drive wheel and extend parallel to the axis of rotation can be arranged on the drive element and protrude axially displaceably into corresponding guide recesses of the coupling element.
[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. It can be space-saving, the coupling element is a coupling socket, which can be arranged to be axially displaceable and freely rotatable on a coaxial axis to the axis of rotation on which the drive element or the rotary drive wheel are freely rotatably arranged.
[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. Close the radially circumferentially arranged depressions without a gap to each other, so after a rolling body has rolled out of a depression, it immediately rolls into the adjacent depression and thus a recoupling of the drive element and rotary drive wheel.
[0011] Es ist aber auch möglich, daß die radial umlaufend angeordneten Vertiefungen mit einem Abstand zueinander ausgebildet sind. But it is also possible that the radially circumferentially arranged depressions are formed at a distance from each other.
[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. If the depressions have a V-shaped cross-section, then the rolling elements inevitably roll to the bottom of the V-shaped depression and align the drive element and rotary drive wheel exactly with one another, so that the display element is also positioned exactly.
[0013] Die beiden Seitenwände der Vertiefungen können dabei in einem Winkel von zwischen 20° und 178° zueinander stehen. The two side walls of the depressions can be at an angle of between 20° and 178° to one another.
[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. In a preferred application, the drive element can be driven incrementally rotatably by a clockwork and a display element of a watch can be driven to move by the rotary drive wheel, the display element being a display ring of a digital time display.
[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. In a simple way, the drive element can be a Maltese cross, engaging in the radial slots switching pins of a clockwork continuously or step-by-step driven switching disc for step-by-step rotary drive of the Maltese cross.
[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. For the manual rotary drive of the rotary drive wheel, one or more correction pins extending parallel to the axis of rotation can be arranged on the rotary drive wheel, of which one of the correction pins can be subjected to a force from a manually operable indexing mechanism in such a way that the rotary drive wheel is rotated.
[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.An embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below. 1 shows a perspective plan view of a drive device with an hour ring of a date display of a watch 5 shows a partial view of the drive device according to FIG. 1 in cross section in partially disengaged position. FIG. 6 shows a partial view of the drive device according to FIG.
[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. In Figure 1, an hour ring 1 of a clock, not shown, is rotatably mounted. As can be seen in FIG. 2, a switching disk 2 is driven step by step with one rotation per hour about a first axis of rotation 3 for the hourly step-by-step rotary drive of the hour ring 1 by a clockwork, not shown.
[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. Arranged at a radial distance from the first axis of rotation 3 on the switching disk 2 is a switching pin 4 which extends parallel to the first axis of rotation 3 and which engages once per revolution of the switching disk 2 in a radial slot 6 of a Maltese cross 5 having four radial slots 6 and the Maltese cross 5 rotated further by 90°.
[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. The Maltese cross 5 forms a drive element of a drive device through which a rotary drive wheel 8 forming a drive element can be driven in hourly increments via a clutch 7 .
[0021] Malteserkreuz 5 und Drehantriebsrad 8 sind in einem bestimmten Abstand zueinander angeordnet und um eine zweite Drehachse 11 drehbar. Maltese cross 5 and rotary drive wheel 8 are arranged at a certain distance from one another and can be rotated about a second axis of rotation 11 .
[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. The rotary drive wheel 8 engages in the inner toothing of an hour toothed ring 9 and twists it by an angle of 30° per hour. The hour ring 1 is fixed coaxially to the hour ring 9 by means of screws 10, so that the hour ring 1 is rotated further by one hour increment per hour.
[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. The watch has on the observer side in front of the hour ring 1 a dial, not shown, which has a window in the position of the hour to be displayed, through which an observer can read the hour to be displayed.
[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. The clutch 7 has a clutch bushing 12 which is arranged axially displaceably in the distance between the Maltese cross 5 and rotary drive wheel 8 on an axis 13 which is coaxial to the second axis of rotation 11 .
[0025] Auf der Achse 13 ist das Malteserkreuz 5 fest und das Drehantriebsrad 8 frei drehbar angeordnet. On the axis 13, the Maltese cross 5 is fixed and the rotary drive wheel 8 is freely rotatable.
[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. To the second axis of rotation 11 diametrically opposite two guide pins 14 are attached to the Maltese cross 5, which protrude parallel to the second axis of rotation 11 to the rotary drive wheel 8 and slidably protrude into corresponding guide recesses 15 in the coupling bushing 12. As a result, the coupling bushing 12 is connected to the Maltese cross 5 in a rotationally fixed manner, but can be displaced axially thereto on the axis 13 .
[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. On the rotary drive wheel 8, open conical recesses 16 are formed toward the Maltese cross 5, in which balls 17 forming rolling bodies are arranged, which protrude from the recesses 16 with part of their diameter.
[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. The recesses 16 and balls 17 are formed axially opposite four depressions 18 on the rotary drive wheel 8 facing the end face of the coupling sleeve 12, which extend radially on the circumference evenly distributed like a groove and have a V-shaped cross section. The side walls 19 of the depressions 18 enclose an angle of about 140° between them.
[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. The coupling socket 12 is acted upon by a spring element 20 with a specific spring force via the balls 17 against the rotary drive wheel 8 . In the engaged normal position shown in FIGS. 3 and 4, the balls 17 engage both in the recesses 16 and in the depressions 18, so that the Maltese cross 5 and the rotary drive wheel 8 are non-positively connected to one another in a rotationally fixed manner via the coupling bushing 12.
[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. If the Maltese cross 5 is rotated further by 90° by the indexing disc, the rotary drive wheel 8 is also rotated further by 90°, which drives the hour ring 9 to rotate further by 30° and thus the hour ring 1 to rotate further by one hour increment.
[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. On the rotary drive wheel 8 four correction pins 21 are arranged parallel to the second axis of rotation 11 at a radial distance from the second axis of rotation 11 distributed uniformly on the circumference. By means of a manually operable indexing mechanism (not shown), one of the correction pins 21 can be subjected to such a force that the rotary drive wheel 8 is rotated through 90°. Since the coupling socket 12 cannot rotate with it, the balls 17 roll along the side walls 19 of the depressions 18 up to their mouths (Figure 5) and reach an area of a distance 22 between two depressions 18, overcoming the spring force of the spring element 20 the non-positive coupling is overcome and the balls 17 can roll into the adjacent recess 18 again when the rotary drive wheel 8 rotates further.
[0032] Durch das manuelle Drehen des Drehantriebsrades 8 erfolgt gleichzeitig eine manuelle Korrektur der Position des Stundenrings 1 um eine Stunde. By manually turning the rotary drive wheel 8, the position of the hour ring 1 is manually corrected by one hour at the same time.
Bezugszeichenlistereference list
[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 1 hour ring 2 switching disc 3 first axis of rotation 4 switching pin 5 Maltese cross 6 radial slot 7 coupling 8 rotary drive wheel 9 hour ring 10 screws 11 second axis of rotation 12 coupling socket 13 axis 14 guide pin 15 guide recesses 16 recesses 17 balls 18 depressions 19 side walls 20 spring element 21 correction pins 22 spacing
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