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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schrittschalteinrichtung zum zyklischen Fortschalten einer Ziffernscheibe einer Digitalanzeige einer Uhr, mit einem Anzeigesteuertrieb, der auf einer ersten Welle drehfest angeordnet und von einer Schrittschaltvorrichtung in zyklischen Schritten drehbar antreibbar ist, wobei von dem Anzeigesteuertrieb ein auf einer zweite Welle angeordnetes Anzeigeantriebsrad und mit dem Anzeigeantriebsrad die zweite Welle drehbar antreibbar ist, mit einem auf der zweiten Welle angeordneten und von der zweiten Welle drehbar antreibbaren Trieb, von dem ein auf einer dritten Welle oder einer drehbar gelagerten Ziffernscheibennabe fest angeordnetes, an seinem Umfang gleichmäßig verteilt Ziffern oder Zahlen tragendes Ziffernscheibenzahnrad drehbar antreibbar ist, wobei die dritte Welle oder die drehbar gelagerte Ziffernscheibennabe die Ziffernscheibe trägt.
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Die jeweils anzuzeigende Ziffer oder Zahl ist dabei durch ein Fenster einer Abdeckung für einen Beobachter sichtbar. Bei derartigen Schrittschalteinrichtungen kann es zu Beginn eines Schritts zu einem Vorfall am Anzeigesteuertrieb kommen, was zu einem Schiefstand der anzuzeigenden Ziffer oder Zahl führt.
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Aus der
CH 3366 A ist ein Auslösemechanismus zur Erzeugung eines Schritts einer Stunden-, Minuten- oder Sekundenscheibe der Digitalanzeige einer Uhr bekannt, die ein von einem Uhrwerk kontinuierlich drehbar angetriebenes Rad aufweist, dessen Drehbewegung eine Schrittschaltvorrichtung zur Erzeugung des Schritts der Stunden-, Minuten- oder Sekundenscheibe antreibt.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Schrittschalteinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die zu einer korrekten Ausrichtung der jeweils anzuzeigenden Ziffer oder Zahl führt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Trieb um eine Lose frei drehbar auf der zweiten Welle angeordnet und die dritte Welle oder einer drehbar gelagerten Ziffernscheibennabe in einer Anzahl von Rastpositionen drehbar antreibbar ist, die der Anzahl der radial umlaufend auf der Ziffernscheibe angeordneten Ziffern oder Zahlen entspricht.
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Bei einem Fortschalten wird der Vorfall zunächst durch die Lose kompensiert, so daß es durch den Vorfall zu keinem Schiefstand der anzuzeigenden Ziffer oder Zahl kommt. Wenn dann die Ziffernscheibe fertig geschaltet ist, erfolgt durch die Rastpositionen ebenfalls eine korrekte Positionierung der Ziffernscheibe sowie eine Wiederherstellung der Lose.
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Der Trieb kann um eine Lose zwischen 2° und 10°, insbesondere zwischen 3° und 5° frei drehbar auf der zweiten Welle angeordnet sein.
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In einfacher Ausbildung wird die Lose dadurch erzeugt, daß ein Mitnehmer mit der zweiten Welle fest verbunden ist, der in radial umlaufender Richtung mit Spiel in eine langlochartige Ausnehmung des Triebs ragt.
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Dazu kann auf der zweiten Welle eine Mitnehmerscheibe drehfest angeordnet sein, die einen zur zweiten Welle parallelen Mitnehmerstift aufweist, der in die langlochartige Ausnehmung des Triebs ragt.
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Zum Antreiben in die jeweils korrekte Rastposition kann in einfacher Weise auf der dritten Welle oder einer drehbar gelagerten Ziffernscheibennabe eine Rastnabe drehfest angeordnet sein, die an ihrer radial umlaufenden Mantelfläche eine Rastvertiefungskontur aufweist, welche gleichmäßig am Umfang verteilt eine Anzahl von Rastvertiefungen besitzt, die der Anzahl der radial umlaufend auf der Ziffernscheibe angeordneten Ziffern oder Zahlen entspricht und in die radial eine Raste federnd eingreift.
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Geringen Bauraum benötigend ist es dabei, wenn die Raste an dem freien Ende eines Federarms angeordnet ist, dessen anderes Ende feststehend ist.
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Um ein schnelles, von Reibverlusten zumindest weitgehend freies Einrasten zu ermöglichen, kann die Raste eine um eine zur dritten Welle oder zur drehbar gelagerten Ziffernscheibennabe parallele Achse frei drehbare Rastrolle sein.
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Dabei führt es zu einer exakten Positionierung der Ziffernscheibe, wenn die Rastvertiefungen einen V-artigen Querschnitt aufweisen, deren Flanken die Raste zur tiefsten Position in der Rastvertiefung führen, die auch die exakte Position der Ziffernscheibe definiert.
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Die Ziffernscheibe kann eine Einerminutenscheibe oder eine Zehnerminutenscheibe sein.
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Der Anzeigesteuertrieb kann einen ein- oder mehrzahnigen Steuertrieb aufweisen, in dessen Zahnumlaufbereich ein Sperrelement in den zyklischen Schritten ein- und ausschwenkbar ist.
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Besonders Bauraum sparend ist es, wenn von der Schrittschaltvorrichtung auch eine durch eine Antriebswelle gebildete Nachspannachse eines Nachspannwerks in zyklischen Schritten Schritten drehbar antreibbar und eine Speicherspiralfeder des Nachspannwerks nachspannbar ist, da dann sowohl die zyklische Fortschaltung der Ziffernscheibe als auch das Nachspannen der Speicherspiralfeder des Nachspannwerks durch eine einzige Schrittschaltvorrichtung erfolgt.
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Dabei kann die Schrittschaltvorrichtung jede geeignete Ausbildung besitzen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
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1 eine Ansicht einer Schrittschaltvorrichtung für eine Schrittschalteinrichtung einer Ziffernscheibe und einer Speicherspiralfeder eines Nachspannwerks
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2 eine perspektivische Ansicht der Schrittschalteinrichtung einer Ziffernscheibe nach 1
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3 eine Seitenansicht der Schrittschalteinrichtung einer Ziffernscheibe nach 1
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4 einen vergrößerten Ausschnitt „X“ aus 1.
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In 1 ist von einem Federhaus 1 über ein Zwischenritzel 2 ein erstes Kleinbodenrad 3 drehbar antreibbar, das fest auf einer Antriebswelle angeordnet ist.
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Das erste Kleinbodenrad 3 greift in einen Anzeigesteuertrieb 5 ein, der auf einer ersten Welle 6 drehfest angeordnet ist, an deren einem Ende ein einzahniger Steuertrieb 7 drehfest angeordnet ist.
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Von dem Anzeigesteuertrieb 5 ist ein Anzeigeantriebsrad 8 drehbar antreibbar, das fest auf einer zweiten Welle 9 angeordnet ist, die drehfest eine Mitnehmerscheibe 10 trägt.
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Parallel neben der Mitnehmerscheibe 10 ist ein Trieb 11 frei drehbar auf der zweiten Welle 9 angeordnet, der eine konzentrische langlochartige Ausnehmung 12 aufweist, in die ein an der Mitnehmerscheibe 10 fest angeordneter, zur zweiten Welle 9 paralleler Mitnehmerstift 13 mit eine Lose bildendem Spiel in Umlaufrichtung hineinragt, so daß sich der Trieb 11 um 4° relativ zur Mitnehmerscheibe 10 drehen kann.
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Der Trieb 11 greift wiederum in ein Ziffernscheibenzahnrad 14 ein, das auf einer Ziffernscheibennabe 38 fest angeordnet ist, die auch eine Einerminutenscheibe 16 zur Anzeige der Minuten trägt. Die Ziffernscheibennabe 36 ist auf einer Achse 15 frei drehbar gelagert. Auf der Einerminutenscheibe 16 sind radial umlaufend gleichmäßig verteilt die Ziffern 0 bis 9 angeordnet. Die Ziffer der jeweils anzuzeigenden Minute ist dann durch ein Fenster in einer nicht dargestellten Abdeckung für einen Beobachter sichtbar.
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Auf der Ziffernscheibennabe 38 ist weiterhin eine Rastnabe 17 drehfest angeordnet, die an ihrer radial umlaufenden Mantelfläche gleichmäßig verteilt entsprechend der Anzahl der Ziffern auf der Einerminutenscheibe 16 zehn Rastvertiefungen 18 aufweist, die einen V-artigen Querschnitt aufweisen.
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Tangential zur Rastnabe 17 ist ein Federarm 19 angeordnet, der mit seinem einen Ende an einem festen Bauteil der Uhr fest angeordnet ist. An seinem anderen, freien Ende ist eine um eine zur Achse 15 parallele Rastrollenachse 20 frei drehbare Rastrolle 21 angeordnet, die durch die Vorspannung des Federarms 19 gegen die radial umlaufende Mantelfläche 22 gedrückt ist und in die Rastvertiefungen 18 einrasten kann.
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Der einzahnige Steuertrieb 7 wird durch eine Schrittschaltvorrichtung einmal pro Minute für eine Umdrehung freigegeben. Dabei kommt es zu einem Vorfall, bei dem der einzahnige Steuertrieb 7 eine ruckartige Drehbewegung von etwa 20° durchführt. Durch die Übersetzung macht dabei das Anzeigeantriebsrad 8 eine Drehbewegung von etwa 4°.
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Die Mitnehmerscheibe 10 macht die Drehbewegung des Anzeigeantriebsrades 8 und der zweiten Welle 9 mit. Erst nach Überwindung seines Spiels in der langlochartigen Ausnehmung 12 nimmt der Mitnehmerstift 13 den Trieb 11 mit, um dann das Ziffernscheibenzahnrad 14 und die Rastnabe 17 anzutreiben.
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Bei dem Drehantrieb nach dem Vorfall wird beim Drehen der Rastnabe 17 die Rastrolle 21 aus einer Rastvertiefung 18 durch deren rampenartige Flanken herausgehoben und wandert auf der zylindrischen Mantelfläche 22 zwischen den Rastvertiefungen 18 entlang bis zur nächsten Rastvertiefung 18‘.
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Da am Anzeigeantriebsrad 8 aufgrund des Spiels des Mitnehmerstifts 13 in der langlochartigen Ausnehmung 12 beim Schaltvorgang nicht mehr die komplette Drehbewegung gemacht wird, fällt die Rastrolle 21 nicht auf den Grund der nächsten Rastvertiefung 18‘ sondern bleibt zunächst auf der rampenartigen Flanke der Rastvertiefung 18‘ stehen. Erst durch die Vorspannkraft des Federarms 19 wird die Rastnabe 17 weitergedreht, bis die Rastrolle 21 vollständig in die nächste Rastvertiefung 18‘ eingerastet ist. Damit ist aber auch die Einerminutenscheibe 16 um eine Ziffer weitergedreht exakt positioniert.
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Durch die Schrittschaltvorrichtung wird auch eine durch die Antriebswelle 4 gebildete Nachspannachse eines Nachspannwerks in Minutenschritten drehbar angetrieben und eine Speicherspiralfeder 23 des Nachspannwerks nachgespannt. Die Speicherspiralfeder 23 ist die Antriebswelle 4 umschließend angeordnet. Mit ihrem inneren Ende ist die Spiralspeicherfeder 23 mit einer Nabe eines zweiten Kleinbodenrades 24 fest verbunden, das mittels der Nabe frei drehbar auf der Antriebswelle 4 gelagert ist.
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Durch das zweite Kleinbodenrad 24 ist eine vierte Welle 25 kontinuierlich drehbar antreibbar, auf der ein Sekundenrad 26 angeordnet ist. Das Sekundenrad 26 steht mit einem Ritzel eines Ankerrads 27 einer Hemmung des Schwingsystems der Uhr in Eingriff.
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An dem einen Endbereich der vierten Welle 25 ist ein Exzenter 28 angeordnet, der von einer Gabel 29 am freien Ende eines ersten Arms 30 eines dreiarmigen Hebels 31 umgriffen ist. Der dreiarmige Hebel 31 ist um eine zur vierten Welle 25 parallele Hebelachse 32 schwenkbar gelagert. Bei Drehung der vierten Welle 25 wird der erste Arm 30 durch den Exzenter 28 zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung geschwenkt.
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An dem freien Ende eines zweiten Arms 33 des Hebels 31 ist ein als erste Palette 34 ausgebildetes erstes Sperrelement angeordnet, während an dem freien Ende eines dritten Arms 35 ein als zweite Palette 36 ausgebildetes zweites Sperrelement angeordnet ist.
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In der ersten Endstellung des Hebels 31 ist die erste Palette 34 in den Zahnumlaufbereich eines Zahns 37 des einzahnigen Steuertriebs 7 geschwenkt, das an der ersten Welle 6 angeordnet ist.
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In der zweiten Endstellung des Hebels 31 befindet sich die erste Palette 34 außerhalb des Zahnumlaufbereichs des Zahns 37, während die zweite Palette 36 in den Zahnumlaufbereich eines Zahns 25 eines zweiten einzahnigen Rades 39 geschwenkt ist, das an einer zur vierten Welle 25 parallelen fünften Welle 40 angeordnet ist.
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In der ersten Endstellung befindet sich die zweite Palette 36 außerhalb des Zahnumlaufbereichs des Zahns 41 des zweiten Rades 39.
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Die fünfte Welle 40 trägt ein zweites Antriebsrad, das durch das erste Kleinbodenrad 3 drehbar antreibbar ist.
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In der ersten Endstellung des Hebels 31 wird durch die Anlage des Zahns 37 an der ersten Palette 34 der einzahnige Steuertrieb 7 an einer Drehung gehindert.
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Damit ist über die erste Welle 6 und den Anzeigesteuertrieb 5 auch das erste Kleinbodenrad 3 blockiert, so daß die Antriebsfeder des Federhauses 1 das erste Kleinbodenrad 3 nicht zu einem Spannen der Speicherspiralfeder 23 antreiben kann.
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Über das von der Speicherspiralfeder 23 beaufschlagte zweite Kleinbodenrad 24 erfolgt aber von dem Schwingsystem gesteuert ein kontinuierlicher Drehantrieb der vierten Welle 25 und mit ihr des Exzenters 28.
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Hierdurch erfolgt die Steuerung des Nachspannwerks durch das Schwingsystem der Uhr.
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Dabei verschwenkt der Exzenter 28 den Hebel 31 aus seiner ersten Endstellung in Richtung auf seine zweite Endstellung.
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Dadurch wird die erste Palette 34 aus dem Zahnumlaufbereich des Zahns 37 herausbewegt und der einzahnige Steuertrieb 7 freigegeben.
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Gleichzeitig wird die zweite Palette 36 in den Zahnumlaufbereich des Zahns 41 bewegt.
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Unter der Spannung der Antriebsfeder des Federhauses 1 kommt es nun zu einer kurzen Drehung der Antriebswelle und mit ihr des ersten Kleinbodenrads 3.
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Über das zweite Antriebsrad wird dabei die fünfte Welle 40 so weit gedreht, bis der Zahn 41 zur Anlage an der zweiten Palette 36 gelangt.
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Der Hebel 31 wird durch den Exzenter 28 nun aus seiner zweiten Endstellung in seine erste Endstellung verschwenkt, wobei die erste Palette 34 in den Zahnumlaufbereich des Zahns 37 hinein und die zweite Palette 36 aus dem Zahnumlaufbereich des Zahns 41 herausbewegt wird.
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Unter der Spannung der Antriebsfeder des Federhauses 1 kommt es dabei zu einem Drehantrieb der Antriebsachse und des ersten Kleinbodenrades 3 sowie des einzahnigen Steuertriebs 7 und des zweiten Rades 39, bis der Zahn 37 des einzahnigen Steuertriebs 7 an der ersten Palette 34 anschlägt und ein weiteres Drehen des einzahnigen Steuertriebs 7 und mit ihm des ersten Kleinbodenrades 3 blockiert.
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Wie vorbeschrieben wird durch den Drehantrieb des einzahnigen Steuertriebs 7 um eine Umdrehung auch die Einerminutenscheibe 16 um eine Ziffer weitergedreht.
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Durch die Drehung des ersten Kleinbodenrades 3 kommt es zu einem Zyklus eines Nachspannens der Speicherspiralfeder 23, durch die über das Sekundenrad 26 kontinuierlich die Hemmung und das Schwingsystem angetrieben wird.
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An der fünften Welle 40 ist parallel zum zweiten Rad 39 ein Dämpfungsrad 42 angeordnet, das in ein Ritzel 43 auf einer Flügelradachse 44 eingreift, die ein Windflügelrad 45 trägt.
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Da bei der Nachspannbewegung auch das Windflügelrad 45 angetrieben wird, erfolgt die Nachspannbewegung gedämpft, so daß es nicht zu einem harten Anschlagen der Zähne 37 und 41 an den Paletten 34 und 36 und damit zu Abprallbewegungen kommt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Federhaus
- 2
- Zwischenritzel
- 3
- erstes Kleinbodenrad
- 5
- Anzeigesteuertrieb
- 6
- erste Welle
- 7
- Steuertrieb einzahnig
- 8
- Anzeigeantriebsrad
- 9
- zweite Welle
- 10
- Mitnehmerscheibe
- 11
- Trieb
- 12
- langlochartige Ausnehmung
- 13
- Mitnehmerstift
- 14
- Ziffernscheibenzahnrad
- 15
- Achse
- 16
- Einerminutenscheibe
- 17
- Rastnabe
- 18
- Rastvertiefungen
- 18‘
- Rastvertiefung
- 19
- Federarm
- 20
- Rastrollenachse
- 21
- Rastrolle
- 22
- zylindrische Mantelfläche
- 23
- Speicherspiralfeder
- 24
- zweites Kleinbodenrad
- 25
- vierte Welle
- 26
- Sekundenrad
- 27
- Ankerrad
- 28
- Exzenter
- 29
- Gabel
- 30
- erster Arm
- 31
- dreiarmiger Hebel
- 32
- Hebelachse
- 33
- zweiter Arm
- 34
- erste Palette
- 35
- dritter Arm
- 36
- zweite Palette
- 37
- Zahn 1. Rad
- 38
- Ziffernscheibennabe
- 39
- zweites einzahniges Rad
- 40
- fünfte Welle
- 41
- Zahn 2. Rad
- 42
- Dämpfungsrad
- 43
- Ritzel
- 44
- Flügelradachse
- 45
- Windflügelrad
