DE1001190B

DE1001190B - Stepping mechanism, especially for pendulum clocks with electric drive

Info

Publication number: DE1001190B
Application number: DEK27757A
Authority: DE
Inventors: Fritz Thoma
Original assignee: Kieninger & Obergfell K G
Current assignee: Kieninger & Obergfell K G
Priority date: 1955-12-31
Filing date: 1955-12-31
Publication date: 1957-01-17

Description

Schrittschaltwerk, insbesondere für Pendeluhren mit elektrischem Antrieb Die Erfindung bezieht sich auf ein Schrittschaltwerk mit zwei in ein Schaltrad eingreifenden Klinken, die auf einem um einen raumfesten Punkt drehbaren und von einem schwingenden Teil, insbesondere einem Pendel, gesteuerten Träger derart getrennt gelagert sind, daß die Klinken abwechselnd bei einem Hin-und Hergang des Schwingungsvorganges schalten.Step switch mechanism, especially for pendulum clocks with electric drive The invention relates to a stepping mechanism with two engaging in a ratchet wheel Latches that are rotatable around a fixed point and swinging from one Part, in particular a pendulum, controlled carrier are stored separately in such a way that the pawls switch alternately with a back and forth movement of the oscillation process.

Solche Schrittschaltwerke für die Uhrzeiger sind bei elektromagnetisch angetriebenen Pendeluhren bereits bekannt; der Antrieb des Zeigerwerkes in beiden Schwingungsrichtungen hat gegenüber dem ebenfalls bekannten Zeigerantrieb nur in einer Schwingungsrichtung den Vorzug einer gleichmäßigeren Verteilung der Arbeitsbelastung des Pendels. Man hat dabei auch bereits die Aufgabe erkannt, daß es wegen der Möglichkeit der Amplitudenänderung, z. B. bei Spannungsänderung der Stromquelle, wichtig ist, eine sichere Schaltung des Schaltrades stets nur um einen Zahn, aber auch stets in der vollen Zahnlänge bzw. stets nur um einen bestimmten Betrag unabhängig von der Veränderung der Amplitude zu erzielen. Bei einer bekannten Uhr wird versucht, diese Aufgabe durch Ausbildung des Schaltrades als Stiftenrad zu lösen, wobei die Enden zweier durch eine Feder verbundener Klinken abwechselnd zwischen die Stifte schlagen: abgesehen davon, daß eine solche Anordnung sehr geräuschvoll arbeitet und starker Abnutzung unterworfen ist, belastet sie das Pendel erheblich; auch ist bei der großen Zahl von Schaltungen die Ermüdungsgefahr bzw. Formänderung der Feder eine weitere Störungsursache, die gerade bei elektromagnetisch angetriebenen Uhren, bei denen man einen langen ungestörten, weil völlig überwachungslosen Betrieb anstrebt, zu vermeiden ist.Such stepping mechanisms for the clock hands are electromagnetic driven pendulum clocks already known; the drive of the pointer mechanism in both Compared to the pointer drive, which is also known, has directions of oscillation only in one direction of oscillation has the advantage of a more even distribution of the workload of the pendulum. One has already recognized the task that it is because of the possibility the change in amplitude, e.g. B. when the voltage of the power source changes, it is important a safe shifting of the ratchet wheel always only by one tooth, but also always in the full tooth length or always only by a certain amount regardless of to achieve the change in amplitude. In the case of a known clock, an attempt is made to to solve this task by training the ratchet wheel as a pin wheel, with the Ends of two pawls connected by a spring alternately between the pins beat: apart from the fact that such an arrangement works very noisily and is subject to severe wear and tear, it puts a considerable strain on the pendulum; also is with the large number of switching operations, the risk of fatigue or change in shape of the spring Another cause of malfunction, which is especially true for electromagnetically driven clocks, where one strives for a long undisturbed, because completely unmonitored operation, is to be avoided.

Eine andere bekannte Vorrichtung verzichtet zwar auf eine Feder zwischen den Klinken und bildet das Schaltrad als Zahnrad aus, aber hier wird die Begrenzung des Klinkenweges, die auf die kleinstzulässige Amplitude eingestellt wird, durch zwei ortsfeste Anschläge angestrebt, gegen welche die Klinken anschlagen, was ebenfalls erhebliche Geräusche, stärkere Abnutzung sowie erhebliche Belastung des Pendels verursacht; auch besteht die Gefahr, daß bei großen Amplituden oder Erschütterungen das Klinkensystem von den Anschlägen zurückgeschleudert wird und dann doch eine doppelte Schaltung des Schaltrades bewirkt.Another known device dispenses with a spring between the pawls and forms the ratchet wheel as a gear, but here the limitation of the ratchet path, which is set to the smallest permissible amplitude aimed at two stationary stops against which the pawls strike, which also significant noise, increased wear and tear, as well as considerable stress on the pendulum caused; there is also the risk of large amplitudes or vibrations the latch system is thrown back by the attacks and then one causes double switching of the ratchet wheel.

Diese Mängel werden bei einem Schrittschaltwerk der eingangs genannten Art dadurch beseitigt, daß erfindungsgemäß der Klinkenträger eine solche Führung aufweist, längs deren ein am Schwinger, insbesondere am Pendel, angeordneter Teil sich derart in einer S-förmigen Bahn zu bewegen vermag, daß er nur im Mittelteil dieser Bahn Kraft auf den Träger überträgt, jedoch von einem bestimmten Winkelweg in jeder Richtung an keine Drehwirkung auf den Träger ausübt.In the case of an indexing mechanism, these shortcomings are the ones mentioned at the beginning Art eliminated in that, according to the invention, the pawl carrier has such a guide has, along which a part arranged on the oscillator, in particular on the pendulum able to move in an S-shaped path in such a way that it is only in the middle part this path transmits force to the carrier, but from a certain angular path exerts no rotational action on the carrier in either direction.

Da weder Federn noch feste Anschläge für das Klinkensystem vorgesehen sind, sondern der mitnehmende Teil sich in der Führung des Klinkenträgers je nach der Amplitude beliebig frei bewegen kann, wobei aber nur im Mittelteil der Bahn der Klinkenträger mitgenommen wird, so werden alle oben aufgeführten Nachteile, wie Geräuschbildung; starke Abnutzung, starke Belastung des Pendels und Fehlschaltungen, vermieden.Since neither springs nor fixed stops are intended for the latch system are, but the driving part is in the leadership of the pawl carrier depending on the amplitude can move freely, but only in the middle part of the path the pawl carrier is taken along, then all the disadvantages listed above, like noise generation; heavy wear, heavy load on the pendulum and incorrect switching, avoided.

Gemäß zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung besteht die Führung aus einem S-förmigen Schlitz, in den ein auf dem Pendel sitzender Zapfen eingreift.According to an expedient development of the invention, there is guidance from an S-shaped slot in which a peg on the pendulum engages.

Die Erfindung ist im folgenden an einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention is illustrated below using an exemplary embodiment the drawing explained in more detail.

Die Zeichnung zeigt schematisch das am Drehpunkt 1 aufgehängte Pendel 2 mit der Pendelmasse 3 und einen Bügel 4, in den ein Permanentmagnet 5 eingespannt ist, der durch eine ortsfest angeordnete Spule 6 einen Stromimpuls erhält, der das Pendel in Gang hält. Diesem so in Gang gehaltenen Pendel ist nun ein Schrittschaltwerk zugeordnet, das schematisch durch das auf der Achse 7 drehbar angeordnete Schaltrad 8 und die beiden Klinken 9 und 10 angedeutet ist.The drawing shows schematically the pendulum suspended at pivot point 1 2 with the pendulum mass 3 and a bracket 4 in which a permanent magnet 5 is clamped is, which receives a current pulse through a stationary coil 6, which the Keeps the pendulum going. This pendulum kept going in this way is now a stepping mechanism assigned, which is shown schematically by the ratchet wheel rotatably arranged on the axis 7 8 and the two pawls 9 and 10 is indicated.

Wie ersichtlich, haben die Klinken 9 und 10 je einen gesonderten Drehpunkt 11 und 12, die auf dem gleichen Klinkenträger 13 sitzen. Dieser Klinkenträger 13 ist selbst als ein um die Achse 14 drehbarer Hebel ausgebildet.As can be seen, the pawls 9 and 10 each have a separate pivot point 11 and 12, which sit on the same pawl carrier 13. This pawl carrier 13 is itself designed as a lever that can be rotated about the axis 14.

Am anderen Ende dieses Hebels 13 ist eine Schlitzführung angeordnet, die aus dem Schaltstift 15 besteht, der auf der Pendelstange 2 sitzt, sowie aus einem Schlitz 16.At the other end of this lever 13 a slot guide is arranged, which consists of the switching pin 15, which sits on the pendulum rod 2, as well as a slot 16.

Wie ersichtlich, hat der Schlitz 16 einen mittleren Teil, die sogenannte Geradführung, die parallel mit der Längsrichtung des Pendels in seiner Ruhestellung verläuft. Diese Geradführung hat eine Länge, die dem Minimum des Pendelausschlages entspricht, das für die Weiterschaltung des Schaltrades 8 um einen Schritt erforderlich ist. Tatsächlich bewirkt ein Pendelausschlag so lange eine Drehung des Schaltrades um einen Schritt, als bei der Drehung des Pendels der Stift 15 in der Geradführung des Schlitzes 16 sich befindet.As can be seen, the slot 16 has a central part, the so-called Straight line running parallel with the longitudinal direction of the pendulum in its rest position runs. This straight line has a length that is the minimum of the pendulum deflection that is required for the further switching of the ratchet wheel 8 a step is required. In fact, a pendulum swing lasts that long a rotation of the ratchet wheel by one step than the rotation of the pendulum Pin 15 is located in the straight guide of the slot 16.

Bei einer Drehung des Pendels von der Mittellage aus nach links bewegt sich der Stift 15 relativ in der Geradführung nach oben. Dies ist gleichbedeutend damit, daß sich der Klinkenträger 13 entgegen dem Uhrzeigersinn nach unten bewegt. In diesem Fall schaltet die obere Klinke 9 das Klinkenrad 8 um einen Zahn entgegen dem Uhrzeigersinn weiter.When the pendulum rotates, it moves to the left from the central position the pin 15 is relatively up in the straight guide. This is synonymous so that the pawl carrier 13 moves counterclockwise downwards. In this case, the upper pawl 9 switches the ratchet wheel 8 in the opposite direction by one tooth clockwise.

Bei einer Drehung des Pendels von der Mittellage aus nach rechts bewegt sich der Stift 15 relativ in der Geradführung nach unten. Dies ist gleichbedeutend damit, daß sich der Klinkenträger 13 im Uhrzeigersinn nach oben bewegt. In diesem Fäll schaltet die untere Klinke 10 das Klinkenrad 8 um einen Zahn entgegen dem Uhrzeigersinn weiter.Moves to the right when the pendulum rotates from the central position the pin 15 is relatively down in the straight line. This is synonymous so that the pawl carrier 13 moves clockwise upwards. In this If so, the lower pawl 10 switches the ratchet wheel 8 counterclockwise by one tooth Further.

Aus der Figur ist gleichzeitig ersichtlich, daß bei einem großen Ausschlag des Pendels nach links der Stift in den linken tangential verlaufenden Teil der Führung gelangt. Während dieser Zeit erhält der Hebel 13 keine Drehimpulse, weshalb auch die Klinke 9 keine Bewegung zur Weiterschaltung des Schaltrades 8 erfährt. Ebensowenig kann eine über das Minimum hinausgehende Bewegung des Pendels nach rechts Steuerimpulse auf das Schaltrad zur Folge haben, da in diesem Fall der Schaltstift 15 in den unteren, gleichfalls tangential verlaufenden Teil des Schlitzes 16 gelangt. Auch in diesem Fall dreht sich der als Hebel ausgebildete Klinkenträger 13 nicht und kann deshalb auch keine Bewegung der Klinke 10 im Sinne einer Drehbewegung des Schaltrades 8 hervorrufen.From the figure it can also be seen that with a large deflection of the pendulum to the left of the pin in the left tangential part of the Leadership arrives. During this time, the lever 13 does not receive any rotational impulses, which is why the pawl 9 also experiences no movement to advance the indexing wheel 8. Neither can a movement of the pendulum to the right beyond the minimum Control impulses on the ratchet wheel, as in this case the switch pin 15 reaches the lower, likewise tangential part of the slot 16. In this case, too, the pawl carrier 13, which is designed as a lever, does not rotate and can therefore not move the pawl 10 in the sense of a rotational movement of the Ratchet wheel 8 bring about.

Auf diese Weise wird erreicht, daß nur ein ganz bestimmter kleiner Amplitudenbereich das Schaltrad des Schrittschaltwerkes um einen Schritt weiterschaltet und dadurch die Uhr in Gang gehalten wird.In this way it is achieved that only a very specific small Amplitude range the indexing wheel of the stepping mechanism advances one step and thereby the clock is kept running.

Der große Vorzug der erfindungsgemäßen Anordnung äußert sich beispielsweise darin, daß man elektrisch angetriebene Jahresuhren zu Beginn auf eine verhältnismäßig große Amplitude einstellt. Da diese Amplitude mit der Zeit durch natürliche Entladung der Speisebatterie absinkt, wird durch diese Kurvenführung eine verhältnismäßig langeGangdauer erzielt. Die erfindungsgemäße Schlitzführung bedeutet in diesem Fall eine Sicherung dafür, daß die auf ein Minimum abgesunkene Spannung, die das Pendel gerade noch in Gang hält, auch noch ausreicht, da-, Schrittschaltwerk um einen Schritt sicher weiterzuschalten.The great advantage of the arrangement according to the invention is expressed, for example in the fact that one electrically driven annual clocks at the beginning on a relatively sets large amplitude. As this amplitude increases with time due to natural discharge the feed battery drops, this curve guidance becomes a proportionate long course duration achieved. The slot guide according to the invention means in this case a guarantee that the voltage, which has been reduced to a minimum, by the pendulum just keeps going, is still sufficient, step-by-step by one step safe to switch on.

Die Erfindung wurde am Beispiel einer Pendeluhr mit elektrischem Antrieb dargestellt; sei es, daß dieser Antrieb elektromagnetisch ausgebildet ist, wobei durch das Pendel betätigte Kontakte einen Stromkreis einschalten, der eine Spule speist, deren Magnetfeld auf das Pendel antreibend einwirkt, oder sei es, daß ein elektronischer Pendelantrieb, beispielsweise mit Hilfe eines Transistors, vorgesehen ist, in dessen Eingangskreis eine Steuerspule und in dessen Ausgangskreis eine Impulsspule liegt, deren Feld antreibend auf einen an dem Pendel mitschwingenden Magneten einwirkt. Darüber hinaus hat die vorliegende Erfindung überall dort Bedeutung, wo es darauf ankommt, eine hin- und hergehende Pendelbewegung in die Drehbewegung des Schaltrades eines Schrittschaltwerkes so umzuwandeln, daß die über einen minimalen Pendelausschlag hinausgehenden Ausschläge das Klinkenrad nicht um einen zusätzlich zweiten Schritt weiterschalten.The invention was based on the example of a pendulum clock with an electric drive shown; be it that this drive is formed electromagnetically, wherein Contacts actuated by the pendulum switch on a circuit that has a coil feeds whose magnetic field acts to drive the pendulum, or be it that a electronic pendulum drive, for example with the aid of a transistor, is provided is, in its input circuit a control coil and in its output circuit a pulse coil whose field acts as a driving force on a magnet oscillating along with the pendulum. In addition, the present invention is important wherever it is relevant arrives, a reciprocating pendulum motion in the rotary motion of the ratchet wheel of a stepping mechanism so that the pendulum swings over a minimum The ratchet wheel does not move the ratchet wheel by an additional second step move on.

Claims

PARALLEL CLAIMS: 1. Step-by-step mechanism with two in one ratchet wheel engaging pawls that can be rotated around a fixed point and from a swinging part, in particular a pendulum, controlled carrier in such a way separated are rotatably mounted that the pawls alternate with a back and forth switch of the oscillation process, and with means to limit the switching cycle path regardless of the amplitude size, characterized in that the carrier has a has such a guide, along which one arranged in the oscillator, in particular a pendulum Part is able to move in an S-shaped path in such a way that it is only in the middle part its trajectory transmits force to the carrier, but from a certain angular path exerts no rotational action on the carrier in either direction.

2. Stepping mechanism according to claim 1, characterized in that the guide consists of an S-shaped slot into which a pin seated on the pendulum engages. Documents considered: German Patent No. 41 876; Belgian Patent No. 493,157; U.S. Patent No. 1945 069; German patent application p 49558 VIII.d / 83b.