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Die Erfindung bezieht sich auf eine Weckerauslösevorrichtung für eine Uhr, mit einem von einem Uhrwerk um eine erste Achse drehbar antreibbaren und auf einer ersten Welle fest angeordneten Antriebsrad, mit einem kraftschlüssig auf der ersten Welle angeordneten Minutenrad, durch das ein Wechselrad um eine zur ersten Achse parallelen zweiten Achse drehbar antreibbar ist, mit einem mit dem Wechselrad koaxial drehfest verbundenen ersten Trieb, von dem ein Stundenrad um die erste Achse oder eine zur ersten Achse parallele dritte Achse mit geringerer Drehzahl als das Wechselrad drehbar antreibbar ist, mit einem parallel zur ersten Achse oder dritten Achse und zum Stundenrad gerichteten ersten Nocken eines Stundenstellrades, der mit seiner freien Stirnseite auf einem konzentrischen Gleitkreis des Stundenrades in Auflage ist, sowie mit einem auf dem konzentrischen Gleitkreis des Stundenrades ausgebildeten Ausschnitt, in den der erste Nocken eintauchbar ist, mit einem sich parallel zur zweite Achse und zum Wechselrad gerichteten zweiten Nocken eines um die zweite Achse drehbaren Wechselstellrades, der auf einer zum Wechselrad parallelen Kulisse des Wechselrades unter Federbeaufschlagung aufliegbar ist, die sich auf einem koaxialen, dem zweiten Nocken gegenüberliegenden Teilkreis erstreckt.
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Derartige Weckerauslösevorrichtungen, bei denen Räder abgetastet werden, die sich schneller drehen als das Stundenrad, haben den Vorteil einer höheren Genauigkeit des Weckvorgangs als Weckerauslösevorrichtungen, bei denen nur ein Rad abgetastet wird. Sie haben aber den Nachteil, daß sie signifikant Energie aus dem Uhrwerk benötigen, so daß dieses auf einen größeren Energiebedarf ausgelegt sein muß.
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Aus der eine Vorrichtung zum Einstellen der Weckzeit bekannt, bei der von einem Stundenrad ein axial verschiebbares erstes Auslöserad drehbar angetrieben wird, das auf einer leitenden Welle drehbar angeordnet ist. Ein zweites axial verschiebliches Auslöserad wird von einem Minutenrad drehbar angetrieben. Neben dem ersten Auslöserad ist koaxial ein manuell einstellbares erstes Zeigereinstellrad angeordnet. Zum ersten Zeigereinstellrad axial hervorstehend weist das erste Auslöserad auf zwei Teilkreisen zwei erste Nocken auf. Auf entsprechenden Teilkreisen sind im ersten Zeigereinstellrad den ersten Nocken entsprechende erste Ausnehmungen ausgebildet.
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Neben dem zweiten Auslöserad ist koaxial ein manuell einstellbares zweites Zeigereinstellrad angeordnet. Zum zweiten Zeigereinstellrad axial hervorstehend weist das zweite Auslöserad auf zwei Teilkreisen zwei zweite Nocken auf. Auf entsprechenden Teilkreisen sind im zweiten Zeigereinstellrad den zweiten Nocken entsprechende zweite Ausnehmungen ausgebildet.
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Durch eine Kontaktfeder ist das das erste Auslöserad und das zweite Auslöserad gegen das erste Zeigereinstellrad und das zweite Zeigereinstellrad kraftbeaufschlagt.
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Aus der ist ein Weckmechanismus mit einem Weckerzeiger und einem Stundenzeiger bekannt, deren Nabenteile koaxial zueinander angeordnet sind, bei dem die Nabenteile der Zeiger mit jeweiligen Berührungsabschnitten sich berühren und in dem Berührungsabschnitt des Nabenteils des einen Zeigers Vertiefungen und in dem Berührungsabschnitt der Nabenteils des anderen Zeigers Nocken ausgebildet sind, und bei dem die Vertiefungen und die Nocken in Bezug auf die jeweiligen Zeigerteile von Weckanzeiger und Stundenzeiger in derselben relativen Lage zueinander ausgebildet sind.
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Aus der ist eine Zeitnachweiseinrichtung für eine Weckeruhr mit einem Stundenrad und einem Alarmrad bekannt, an denen ein Zeiger angeordnet ist und die mit einem zweiten Stundenrad und einem Alarmrad in Eingriff stehen. Eine Alarmzeitnachweisplatte ist axial verschiebbar angeordnet, die gegen das zweite Stunderad angedrückt und davon gedreht wird. An dem zweiten Alarmrad oder der Nachweisplatte ist ein Vorsprung ausgebildet, und an dem anderen Element ist eine Öffnung vorgesehen. Wenn die Drehlage des Vorsprungs und der Öffnung zusammen fallen, wird durch die Verschiebung des Nachweisplatte die Alarmeinrichtung betätigt.
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Aus der ist ein Armbanduhrwerk mit auf der Hinterplatine des Gehwerks angeordnetem Vorgelege für die Selbstaufziehvorrichtung bekannt, wobei ein Weckertriebwerk in gleicher Ebene angeordnet ist.
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Aus der
CH 702 846 A2 ist ein mechanisches Uhrwerk zur Verwendung in der mechanischen Alarmarmbanduhr bekannt, das über eine Anzeigescheibe verfügt, die mit der Steuereinheit zur Anzeige des aktuellen Betriebsbewegungsmodus gekoppelt ist, und eine Einstelleinheit aufweist, die je nach gewähltem Modus drei verschiedene Funktionen erfüllt. Das Uhrwerk hat eine Steuereinheit, d. H. Einen Druckknopf, um die Auswahl von Betriebsmodi wie Aktivierungsmodus, Auslösen von Datums- und Zeiteinstellmodi und Deaktivierungsmodus des Uhrwerks zu ermöglichen. Mit der Steuereinheit ist eine Anzeigescheibe zur Anzeige der aktuellen Betriebsart der Bewegung gekoppelt. Eine Einstelleinheit, d. H. eine Krone, erfüllt drei verschiedene Funktionen basierend auf der gewählten Betriebsart. Die Einstelleinheit stellt zwei verschiedene Zeitparameter ein, z.B. das Auslösedatum und die Auslösezeit in einer Weckeruhr.
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Aus der
DE 29 47 244 C2 ist eine Stelleinrichtung für eine Weckeruhr bekannt, die ein manuell stellbares Stellglied aufweist, welches über eine lösbare Kupplung mit einem Einstellelement antreibend verbunden ist, dessen Einstellposition von einem zeitabhängig beweglichen Element abtastbar ist. Dabei ist die Kupplung bei Einschlagen einer zulässigen Drehrichtung bei der manuellen Betätigung des Stellglieds geschlossen gehalten und nach Einschlagen der unzulässigen Drehrichtung des Stellglieds hingegen die Kupplung trennbar. Das manuell betätigbare Stellglied und das Einstellelement sind über eine bei Erhöhung der Gegenkraft selbsttätig lösbaren Kupplung miteinander verbunden.
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Aus der
DE 602 16 277 T2 ist ein mechanisches Zeitmessgerät bekannt, das einen ersten Zeiger, der eine Referenzzeit angibt, und einen zweiten Zeiger, der eine Zeitzonen-Uhrzeit angibt, umfasst. Dabei umfasst das Zeitmessgerät außerdem einen Weckmechanismus, der ermöglicht eine Weckzeit zu programmieren und Mittel zum Ausführen einer Steuerung, damit die Weckzeit, die zunächst relativ zu der Referenzzeit eingestellt war, relativ zu der neuen Zeitzone, die nach der Korrektur dieser letzteren angezeigt wird, gleich bleibt.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Weckerauslösevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau eine hohe Genauigkeit des Weckvorgangs aufweist und eine Reduzierung der benötigten Energie ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kulisse sich in ihrem einer Abfallkante nahen Endbereich entgegen der Drehrichtung des Wechselrades um einen bestimmten Neigungswinkel zum Wechselrad hin geneigt erstreckt und an der Abfallkante endet.
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Durch diese Ausbildung läuft der zweite Nocken während der Drehung des Wechselrades auf dem geneigten Bereich der Kulisse nach unten. Über den Neigungswinkel und die Reibverhältnisse zwischen Nocken und geneigter Kulisse kann der Vorgang so justiert werden, daß der zweite Nocken aus Sicht des Uhrwerks verlustfrei auf der schiefen Ebene gleitet. Die Energie dafür wird der Federbeaufschlagung des zweiten Nockens entnommen. Dadurch wird eine Reduzierung der benötigten Energie erreicht, wodurch auch die Baugröße der Uhr verringert werden kann.
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Das Wechselrad kann sich je nach gewählter Übersetzung mit dreifacher oder vierfacher Geschwindigkeit des Stundenrades drehen. Dies dient mit Hilfe der Kulisse zur genaueren Auslösung der Weckzeit.
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Die Federbeaufschlagung dient als einziger Energiespeicher für das Abtasten des schneller laufenden Wechselrades und als Fixierung des für die genaue Weckzeit ausschlaggebenden Wechselstellrades, sowie zum Forcieren der Auslösung der Weckvorrichtung. Dies steigert die Genauigkeit und vermindert die notwendige Kraft der Federbeaufschlagung und damit den Energiebedarf, der während des Aufbaus der Kraft zur Federbeaufschlagung dem Uhrwerk entnommen wird.
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Die Kulisse kann sich in dem der Abfallkante nahen Endbereich um einen Neigungswinkel zwischen 4° und 15°, insbesondere zwischen 4° und 8° geneigt erstrecken.
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Der erste Nocken kann in den Ausschnitt voreilend dem Eintauchen des zweiten Nockens an der Abfallkante eintauchen, so daß die genaue Auslösung der Weckauslösevorrichtung durch das Abfallen des zweiten Nockens an der Abfallkante der Kulisse erfolgt.
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Zum Eintauchen des ersten Nockens in den Ausschnitt des Stundenrades kann in einfacher Ausbildung das Stundenstellrad um die erste Achse oder die dritte Achse frei drehbar sowie axial verschiebbar angeordnet sein.
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Zum Eintauchen des zweiten Nockens an der Abfallkante der Kulisse kann ebenfalls in einfacher Ausbildung das Stundenstellrad in einen zweiten Trieb eingreifen, der um die zweite Achse frei drehbar angeordnet und koaxial fest mit dem Wechselstellrad verbunden ist und von einem Stellantrieb manuell drehbar antreibbar ist, wobei der zweite Trieb und das Wechselstellrad gemeinsam mit dem Stundenstellrad axial verschiebbar sind und das Wechselstellrad zum Wechselrad hin federbeaufschlagt ist.
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Die das Wechselstellrad beaufschlagende Vorspannung wird in einfacher Weise dadurch erzeugt, daß das Wechselstellrad zum Wechselrad hin von einem freien Ende einer vorgespannten Blattfeder beaufschlagt ist, die mit ihrem anderen Ende fest eingespannt ist.
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Dazu kann eine Beaufschlagungsscheibe koaxial in einem Abstand parallel zum Wechselstellrad wechselradseitig mit dem Wechselstellrad verbunden sein, die von dem freien Ende der gegen die Beaufschlagungsscheibe vorgespannten Blattfeder beaufschlagt ist, wobei die Blattfeder sich mit ihrem freien Ende in Drehrichtung des Wechselstellrads in einem radialen Abstand zur zweiten Drehachse erstrecken kann.
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Weist dabei die Blattfeder eine sich parallel zu ihrem freien Ende erstreckende Federzunge auf, deren freies Ende in Drehrichtung des Wechselstellrads in einem Abstand zur zweiten Drehachse unter Vorspannung an dem Wechselstellrad kraftschlüssig in Anlage ist, so wird durch die kraftschlüssige Anlage der Federzuge ein ungewolltes Verdrehen des Wechselrades verhindert.
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Sobald die Kulisse den zweiten Nocken freigibt und die Abwärtsbewegung von Wechselstellrad und zweitem Nocken auf Grund der gespannten Blattfeder eingeleitet wird, wird das Wechselstellrad durch die sich entspannende Blattfeder, die sich nicht nur nach unten sondern, auf Grund ihre kleiner werdenden Verbiegung, auch ein kleines Stück nach links bewegt und diese Bewegung über die kraftschlüssige Verbindung mit der Federzunge auf das Wechselrad überträgt, ebenfalls ein kleines Stück gedreht. Dadurch kann der zweite Nocken, ohne an der Abfallkante der Kulisse zu schleifen, sich frei nach unten bewegen. Durch diese ungehinderte Abwärtsbewegung wird die Weckauslösevorrichtung ausgelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
- 1 eine perspektivische Darstellung einer ohne Weckanzeige und ohne Weckeinstellung einer Uhr
- 2 eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Wechselrades mit Trieb und Kulisse der nach 1
- 3 eine vergrößerte perspektivische Darstellung von Wechselrad, Wechselstellrad und Blattfeder der nach 1
- 4 eine vergrößerte perspektivische Darstellung von Stundenrad und erstem Nocken der nach 1
- 5 eine perspektivische Darstellung der nach 1 mit Weckanzeige
- 6 eine perspektivische Darstellung der nach 1 mit Weckeinstellung.
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1 zeigt eine Weckauslösevorrichtung mit einem Teil des Uhrwerkes Das Antriebsrad 1 gehört zum Uhrwerk und wird von einem nicht dargestellten Federhaus mit einer Umdrehung pro Stunde um eine erste Achse 2 drehbar angetrieben. Auf der ersten Welle 3 des Antriebsrades 1 sitzt kraftschlüssig ein Minutenrad 4, das über ein Wechselrad 5, das mit einem ersten Trieb 6 fest verbunden und um eine zweite Achse 9 drehbar ist, ein um die erste Achse 2 drehbares Stundenrad 7 antreibt. Der erste Trieb 6 sitzt fest auf einer zur ersten Welle 3 parallelen zweiten Welle 8, die um die zweite Achse 9 drehbar gelagert ist. Mit dem Stundenrad 7 ist ein zur ersten Achse 2 koaxiales Stundenrohr 10 fest verbunden, auf dem ein Stundenzeiger 11 sitzt. Ein Minutenzeiger 12 ist mit der ersten Welle 3 und damit mit dem Minutenrad 4 fest verbunden.
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Das Wechselrad 5 dreht sich je nach gewählter Übersetzung mit 3- oder 4-facher Geschwindigkeit des Stundenrades 7. Es dient mit Hilfe einer Kulisse 13 zur genaueren Auslösung der Weckauslösevorrichtung.
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Ein um die erste Achse 2 drehbares Stundenstellrad 14 und ein um die zweite Achse 9 drehbares Wechselstellrad 15 der Weckauslösevorrichtung sind über einen zweiten Trieb 16 mit der gleichen Übersetzung wie das Wechselrad 5 und das Stundenrad 7 gekoppelt. An dem zweiten Trieb 16 und dem Wechselstellrad 15 ist ein zum Wechselrad 5 gerichteter zweiter Nocken 17 fest angeordnet, der auf einem konzentrischen Gleitkreis der Kulisse 13 gleitet. Die Kulisse endet an einer Abfallkante 25.
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Wie 6 zeigt, ist von einer Stellwelle 21 über ein Stellritzel 22 an dem Wechselstellrad 15 sowie dem Stundenstellrad 14 die gewünschte Weckzeit einstellbar.
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Das Stundenstellrad 14 und das Wechselstellrad 15 werden, wenn die Weck-Zeit erreicht ist, von einer vorgespannten Blattfeder 18 nach unten zum Stundenrad 7 bzw. zur Kulisse 13 gedrückt. Das Stundenstellrad 14 und das Wechselstellrad 15 sind axial verschieblich und können nur gemeinsam ihre Position ändern. Die Blattfeder 18 ist mit ihrem einen Ende fest angeordnet und beaufschlagt mit ihrem anderen freien Ende 19 eine parallel neben dem zweiten Trieb 16 angeordnete Beaufschlagungsscheibe 20. Diese Beaufschlagungsscheibe 20 ist fest mit dem zweiten Trieb 16 verbunden und trägt den zweiten Nocken 17.
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An dem Stundenstellrad 14 ist ein erster Nocken 23 angeordnet, der zum Stundenrad 7 gerichtet ist und entlang einem konzentrischen Gleitkreis auf dem Stundenrad 7 gleitet. Kurz vor dem Erreichen der eingestellten Weckzeit fällt der erste Nocken 23 in einen im Stundenrad 7 im Bereich des Gleitkreises ausgebildeten Ausschnitt 24.
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In diesem Moment hält nur noch der auf der Kulisse 13 aufliegende zweite Nocken 17 des Wechselstellrads 15 den Abstand des Wechselstellrads 15 zum Wechselrad 5.
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2 zeigt im Detail die Form der Kulisse13. Diese ist in ihrem Endbereich 26 vor der Abfallkante 25 als schiefe Ebene mit einer Neigung von ca. 6° gestaltet, so dass der zweite Nocken 17 während der weiteren Drehung des Wechselrades 5 auf dieser schiefen Ebene nach unten läuft. Über den Neigungswinkel und die Reibverhältnisse zwischen zweitem Nocken 17 und der Ebene kann dieser Vorgang so justiert werden, dass der zweite Nocken 17 aus der Sicht des Uhrwerkes verlustfrei auf der schiefen Ebene gleitet. Die Energie dafür wird der Blattfeder 18 entnommen.
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3 zeigt die Auslösung am Wechselrad 5 im Detail. Die ist kurz vor dem Auslösen dargestellt. Der zweite Nocken 17 steht noch teilweise auf der Kulisse 13. Über der Beaufschlagungsscheibe 20 mit dem zweiten Nocken 17 ist die Blattfeder 18 dargestellt.
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Die Blattfeder 18 weist eine sich parallel zu ihrem freien Ende 19 sich erstreckende Federzunge 27 auf, deren freies Ende in Drehrichtung des Wechselstellrades15 in einem radialen Abstand zur zweiten Drehachse 9 unter Vorspannung an dem Wechselstellrad 15 kraftschlüssig in Anlage ist. Mit Hilfe der Federzunge 27 wird ein ungewolltes Verdrehen des Wechselstellrades 15 verhindert. Die Federzunge 27 stellt eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Wechselstellrad 15 her.
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Sobald die Kulisse 13 an der Abfallkante 25 den zweiten Nocken 17 freigibt und die Abwärtsbewegung auf Grund der gespannten Blattfeder 18 eingeleitet wird, wird das Wechselstellrad 15 durch die sich entspannende Blattfeder 18, die sich nicht nur nach unten sondern aufgrund ihre kleiner werdenden Verbiegung, auch ein kleines Stück nach links bewegt und diese Bewegung über die kraftschlüssige Verbindung mit der Federzunge 27 auf das Wechselstellrad 15 überträgt, ebenfalls ein kleines Stück gedreht. Dadurch kann der zweite Nocken 17 ohne an der Abfallkante 25 der Kulisse 13 zu schleifen, sich frei nach unten bewegen. Durch diese ungehinderte Abwärtsbewegung wird eine nicht dargestellte Weckvorrichtung ausgelöst.
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Die sich nach dem Weckvorgang anschließende Spannung der Blattfeder 18 wird über das Stundenrad 7 vorgenommen. Diese Funktion zeigt 4. Der kurz vor dem Erreichen der Weckzeit in den Ausschnitt 24 eingefallene erste Nocken 23 des in 4 ausgeblendeten Stundenstellrades 14 trifft auf den Endbereich 26 der schiefen Ebene vor dem Ausschnitt 24. Dies führt über den Verlauf von etwa 1,5 Stunden zur Hebung des Stundenstellrades 14 und des Wechselstellrades 15 und damit zur Spannung der Blattfeder 18. In dieser Zeit hat sich das Wechselrad 5 je nach Übersetzung um beispielsweise 180° weiter gedreht. Somit wird der zweite Nocken 17 rechtzeitig gehoben bevor er auf die Kulisse 13 des Wechselrades 5 trifft.
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Die Anzeige der eingestellten Weckzeit erfolgt wie in 5 gezeigt mittels dezentral gelegener Stundenweckzeiger 28 und Minutenweckzeiger 29. Dabei wird der Minutenweckzeiger 29 von der für die Weckzeit entscheidenden Stellung des Wechselstellrades 15 abgeleitet. Dies geschieht über die Räder 30, 31 und 32. Die Stundenanzeige wird vom Stundenstellrad 14 über die Räder 33 und 34 abgeleitet.
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Für eine genaue Übereinstimmung von angezeigter und wirklicher Weckzeit darf die Einstellung der Weckzeit nur entgegen dem Uhrzeigersinn vorgenommen werden. Das Minutenweckrad 29 für die genaue Anzeige der Weckzeit sitzt dabei kraftschlüssig auf seiner nicht dargestellten, feststehenden Achse. Damit ist gewährleistet, dass eine bestimmte Stellung des Wechselstellrades 15 unabhängig vom Zahnspiel der Räder 30, 31 und 32 immer der gleichen Anzeige der Weckzeit entspricht. Da die Blattfeder 18 mit ihrer Federzunge 27 ein Verdrehen des Wechselstellrades 15 verhindert, ist die Genauigkeit der Weckzeit nicht mehr vom Zahnspiel beeinflusst. Würde das Wechselstellrad 15 nicht durch die Blattfeder 18 fixiert werden, sondern nur über die Reibung innerhalb der Stellvorrichtung oder der Weckzeitanzeige, dann könnte das zugehörige jeweilige Zahnspiel die wirkliche Weckzeit beeinflussen.
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Eine Möglichkeit der Stellvorrichtung für die Weckzeit zeigt die 6. Die Einstellung der Weckzeit erfolgt durch den Eingriff in das Wechselstellrad 15 über das Stellritzel 22. Das Stellritzel 22 wird von einem Rad 33 angetrieben, welches auf der Stellwelle 21 frei drehbar gelagert ist. Eine Kraftübertragung erfolgt von der Stellwelle 21 mit deren Vierkant 36 formschlüssig auf ein axial verschiebbares Rad 34, welches mit einer nicht dargestellten Feder leicht gegen das Rad 33 gedrückt wird. Die mit Federkraft ineinander greifenden Verzahnungen von Rad 34 und Rad 33 sorgen dafür, dass das Rad 33 und damit das Wechselstellrad 15 nur in einer Richtung gedreht werden.
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Für die Einstellung der Uhrzeit entgegen dem Uhrzeigersinn müssen das Stundenstellrad 14 und das Wechselstellrad 15 durch eine nicht dargestellte Vorrichtung in ihre angehobene Lage bewegt werden, um nicht versehentlich die Weckzeit zu verstellen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebsrad
- 2
- erste Achse
- 3
- erste Welle
- 4
- Minutenrad
- 5
- Wechselrad
- 6
- erster Trieb
- 7
- Stundenrad
- 8
- zweite Welle
- 9
- zweite Achse
- 10
- Stundenrohr
- 11
- Stundenzeiger
- 12
- Minutenzeiger
- 13
- Kulisse
- 14
- Stundenstellrad
- 15
- Wechselstellrad
- 16
- zweiter Trieb
- 17
- zweiter Nocken
- 18
- Blattfeder
- 19
- freies Ende
- 20
- Beaufschlagungsscheibe
- 21
- Stellwelle
- 22
- Stellritzel
- 23
- erster Nocken
- 24
- Ausschnitt
- 25
- Abfallkante
- 26
- Endbereich
- 27
- Federzunge
- 28
- Stundenweckzeiger
- 29
- Minutenweckzeiger
- 30
- Rad
- 31
- Rad
- 32
- Rad
- 33
- Rad
- 34
- Rad
- 36
- Vierkant
