DE1140148B

DE1140148B - Tooth lock for clockworks

Info

Publication number: DE1140148B
Application number: DEJ9952A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Kurt Von Zeppelin
Original assignee: Gebr Junghans AG
Current assignee: Gebr Junghans AG
Priority date: 1955-03-16
Filing date: 1955-03-16
Publication date: 1962-11-22

Description

Zahngesperr für Uhrwerke Die Erfindung betrifft ein aus Sperrad und Sperrklinke bestehendes Zahngesperr für Uhrwerke, insbesondere für die Triebfeder von Uhren, wie z. B. Taschenuhren und Armbanduhren.Toothed ratchet for clockworks The invention relates to a ratchet wheel and Pawl existing toothed ratchet for clockworks, especially for the mainspring of watches, such as B. Pocket watches and wristwatches.

Im allgemeinen wird die Sperrklinke durch eine Feder mit den Zähnen des Sperrades in Eingriff gehalten. Dabei läßt es sich nicht vermeiden, daß ein gewisser Prozentsatz der gehärteten bzw. aus federhartem Stahl gefertigten Sperrfedern bricht. Daher ist es auch schon bekanntgeworden, die Sperrklinkenfeder zu ersetzen, entweder durch sog. federlose Klinken, die mit dem Sperrad ähnlich wie der Uhrenanker mit dem Ankerrad zusammenarbeiten und den Nachteil haben, daß die Klinkenzähne auf denen des Rades aufsitzen können, oder durch Klinken, bei denen ein Gewicht die Rückstellkraft liefert und die daher lagenabhängig sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen in der erforderlichen Weise zuverlässigen und den wirtschaftlichen Gegebenheiten entsprechenden neuen Weg für das Absperren der vergleichsweise großen Kraft der gespannten Uhrtriebfeder unter Heranziehung einer anderen Kraft wie der Gewichtskraft oder der Federkraft oder mit Hilfe eines Zwangsgetriebes zu finden. Der Lösungsgedanke der Erfindung beruht auf der Nutzbarmachung der Magnetkraft. Diese ist zwar bei magnetischen Getrieben an sich schon zu finden, z. B. bei Zeigergetrieben, wo durch magnetische Abstoßung das Einfallen derKlinke in die Sperrzähne und damit Schaltgeräusch und Reibung verhindert werden, gleichwohl aber noch eine, wenn auch sehr schwache rasthaltende Wirkung erreicht wird. Anderseits ist für federlose Gesperre bei Uhrwerken, obgleich sie seit langem und zahlreich Gegenstand erfinderischer Bemühungen sind, soweit bekannt, bisher nicht vorgeschlagen worden, sich hierbei der Magnetkraft zu bedienen, wobei ein in der Uhrentechnik verbreitetes, aber technisch unbegründetes Vorurteil gegen den Einbau von Magneten in Uhrwerke mitgewirkt haben mag.In general, the pawl is held by a spring with the teeth of the ratchet held in engagement. It cannot be avoided that a Certain percentage of the hardened or spring-hard steel locking springs breaks. Therefore it has already become known to replace the pawl spring, either by so-called springless pawls, which with the ratchet wheel are similar to the watch lever work together with the escape wheel and have the disadvantage that the ratchet teeth on those of the wheel can sit on, or by pawls, where a weight the Returns restoring force and are therefore position-dependent. The invention lies in the The underlying task is to be reliable and economical in the required manner Conditions corresponding new way for the blocking of the comparatively large Force of the tensioned clock mainspring using another force such as the To find weight force or the spring force or with the help of a positive drive. The solution concept of the invention is based on the utilization of the magnetic force. This can already be found in magnetic gears, z. B. with pointer gears, where magnetic repulsion causes the pawl to fall into the ratchet teeth and thus Switching noise and friction are prevented, but still one, albeit one very weak restraining effect is achieved. On the other hand is for springless locking in clockworks, although they have long been and in large numbers more inventive objects Efforts have so far not been suggested, as far as is known, to focus on this to use the magnetic force, a common but technical one in watch technology have contributed to unfounded prejudice against the installation of magnets in clockworks like.

Gemäß der Erfindung wirkt als Rückstellkraft auf die Sperrklinke der Zahnsperrung eine permanentmagnetische Anziehungs- oder Abstoßungskraft ein, die auf verschiedene Weise dargestellt werden kann: So kann die Sperrklinke aus ferromagnetischem Material bestehen und mit ihr ein fest angeordneter Permanentmagnet zusammenwirken, der vorzugsweise als Hufeisenmagnet ausgebildet ist. Nach einer anderen Ausführungsform kann die Sperrklinke T-förmäge Gestalt aufweisen, deren Querbalken den Anker des Permanentmagneten bilden, während ihr Schaftteil als Klinke mit dem Sperrad zusammenwirkt. Weiter kann die Sperrklinke als Permanentmagnet ausgebildet sein; dabei kann das Sperrad ebenfalls ein Permanentmagnet sein oder aus ferromagnetischem nicht magnetisiertean Werkstoff bestehen, und schließlich kann das Sperrad auch aus nicht ferromagnetischem Material bestehen und die Sperrklinke gegen einen fest angeordneten ferromagnetischen Anker wirken.According to the invention acts as a restoring force on the pawl Tooth lock a permanent magnetic attraction or repulsion force that can be represented in different ways: So the pawl can be made of ferromagnetic Material and a fixed permanent magnet interact with it, which is preferably designed as a horseshoe magnet. According to another embodiment can have the pawl T-shaped, the crossbar of which the anchor of the Form permanent magnets, while their shaft part interacts as a pawl with the ratchet wheel. Furthermore, the pawl can be designed as a permanent magnet; it can Ratchet wheel can also be a permanent magnet or made of ferromagnetic non-magnetized Material consist, and finally the ratchet wheel can also be made of non-ferromagnetic Material and the pawl against a fixed ferromagnetic Anchors work.

Fig. 1 und 2 zeigen als erstes und zweites Beispiel Ausführungsformen, bei welchen das Sperrad nicht ferromagnetisch zu sein braucht und die Sperrklinke der Anker eines fest angeordneten Hufeisenmagneten ist; Fig. 3 zeigt als drittes Ausführungsbeispiel eine Anordnung, bei der die Sperrklinke permanentmagnetisiert ist und das Sperrad aus ferromagnetischem Material besteht, jedoch selbst nicht permanentmagnetisiert ist; Fig. 4 zeigt als viertes Ausführungsbeispiel eine Anordnung, bei der die Sperrklinke ein Permanentmagnet und das Sperrad ebenfalls permanentmagnetisiert ist; Fig. 5 und 6 zeigen als fünftes und sechstes Ausführungsbeispiel Anordnungen, bei denen die Sperrklinken aus ferromagnetischem Material bestehen und mit fest angeordneten Stabmagneten zusammenwirken.1 and 2 show embodiments as a first and second example, in which the ratchet wheel does not need to be ferromagnetic and the pawl is the armature of a fixed horseshoe magnet; Fig. 3 shows the third Embodiment an arrangement in which the pawl is permanently magnetized and the ratchet wheel is made of ferromagnetic material, but not itself is permanently magnetized; As a fourth embodiment, FIG. 4 shows an arrangement in which the pawl is a permanent magnet and the ratchet wheel is also permanently magnetized is; FIGS. 5 and 6 show arrangements as fifth and sixth exemplary embodiments, in which the pawls are made of ferromagnetic material and with fixed arranged bar magnets cooperate.

In Fig. 1 bezeichnet 10 die Sperrklinke, 11 einen fest angeordneten Hufeisenmagneten, 12 das Sperrad, 12 a dessen Verzahnung und 13 die Lagerschraube der Sperrklinke. Mit 10c und 10d sind die in bekannter Weise mit der Verzahnung 12 a zusammenwirkenden Nasen der Sperrklinke 10 bezeichnet. Das Sperrad 12 wird im Gegenuhrzeigersinn gedreht, wenn die Triebfeder aufgezogen wird, und bei Üblicher Anordnung würde eine Klinkenfeder vorhanden sein, die die Sperrklinke 10 im Gegenuhrzeigersinn um ihre Lagerschraube 13 in Eingriff mit dem Sperrad hält. Die Wirkung dieser Sperrfeder ersetzt der erfindungsgemäß angeordnete Hufeisenmagnet 11. Hierzu ist die Sperrklinke 10 derart geformt, daß bei ihrem Schwenken im Uhrzeigersinn der Luftspalt zwischen dem Polschuh 11 a und dem Rückenteil 10 a der Sperrklinke gleich bleibt, hingegen der Luftspalt zwischen dem Polschuh 11 b und dem Seitenteil 10 b der Sperrklinke sich vergrößert. Dieser Formgebung zufolge wird die Sperrklinke durch die Kraft des Magneten 11 stets in die sperrende Lage gezogen. Die Sperrklinke 10 braucht nicht permanentmagnetisiert zu sein, die Sperrklinkenteile 10 a und 10 b könnten jedoch auch gegensinnig zu den Polen 11 a und 11 b magnetisiert sein.In Fig. 1, 10 denotes the pawl, 11 a fixed horseshoe magnet, 12 the ratchet wheel, 12 a its teeth and 13 the bearing screw of the pawl. The lugs of the pawl 10 , which cooperate in a known manner with the toothing 12 a, are designated by 10c and 10d. The ratchet wheel 12 is rotated counterclockwise when the mainspring is wound, and in the usual arrangement there would be a pawl spring holding the pawl 10 counterclockwise about its bearing screw 13 in engagement with the ratchet wheel. The action of this locking spring replaces the horseshoe magnet 11 arranged according to the invention. For this purpose, the pawl 10 is shaped in such a way that when it is pivoted clockwise, the air gap between the pole piece 11 a and the back part 10 a of the pawl remains the same, while the air gap between the pole piece 11 b remains the same and the side part 10 b of the pawl increases. According to this shape, the pawl is always pulled into the locking position by the force of the magnet 11. The pawl 10 does not need to be permanently magnetized, but the pawl parts 10 a and 10 b could also be magnetized in opposite directions to the poles 11 a and 11 b.

Fig.2 zeigt eine ähnliche Ausführung, bei der jedoch die ferromagnetische, nicht permanentmagnetisierte Sperrklinke 20 etwa T-förmig ausgebildet ist und ihr Drehpunkt (die Lagerschraube 13) auf der Verbindungslinie der Polschuhe 21a, 21b liegt. Ihr Querteil 20a, 20b bildet den Anker des Hufeisenmagneten 21. Der Querbalken 20 a, 20 b könnte auch permanentmagnetisiert sein, und zwar wiederum gegensinnig in bezug auf die Pole 21a und: 21b des Magneten. Der Schaftteil der Sperrklinke 20 besitzt die üblichen Nasen 20c und 20d.2 shows a similar embodiment, in which, however, the ferromagnetic, non-permanently magnetized pawl 20 is approximately T-shaped and its pivot point (the bearing screw 13) lies on the connecting line of the pole shoes 21a, 21b. Their cross-member 20a, 20b forms the armature of the horseshoe magnet 21. The cross bar 20 a, 20 b could also be permanently magnetized, again in opposite directions with respect to the poles 21a and: 21b of the magnet. The shaft part of the pawl 20 has the usual lugs 20c and 20d.

Die Ausführungsform gemäß Fig.2 zeichnet sich durch hohen Wirkungsgrad aus, indem sie den bekannten Drehankersystemen nachgebildet ist. Es ist offensichtlich, daß im Prinzip auch, wenn die Sperrklinke selbst permanentmagnetisiert ist, statt des Hufeisenmagnetan 11 bzw. 21 ein entsprechend geformter nicht permanentmagnetisierter fest angeordneter Anker Anwendung finden könnte.The embodiment according to FIG. 2 is characterized by a high degree of efficiency by simulating the known swivel anchor systems. It is obvious, that in principle also when the pawl itself is permanently magnetized instead of the horseshoe magnet 11 or 21 is a correspondingly shaped, non-permanently magnetized fixed anchor could find application.

Gemäß Fig. 3 besteht das Sperrad 12 aus ferromagnetischem Material. Die Sperrklinke 30 ist permanentmagnetisiert und hat magnetische Pole bei 30a und 30 b; 30 c ist die Sperrnase. Die Seitenfläche 30 d des dein Magnetpol 30 b tragenden Schenkels der Sperrklinke wirkt als Anschlagfläche. Ein Verlängerungsschenkel 30 e ist in bekannter Weise vorgesehen, um bei Justier- und die Klinke ausheben zu können.According to FIG. 3, the ratchet wheel 12 is made of ferromagnetic material. The pawl 30 is permanently magnetized and has magnetic poles at 30a and 30b; 30 c is the locking nose. The side surface 30 d of the leg of the pawl carrying your magnetic pole 30 b acts as a stop surface. An extension leg 30 e is provided in a known manner in order to be able to dig out the pawl when adjusting and can.

Gemäß Fig. 4 ist im Unterschied zum dritten Beispiel das Sperrad 42 selbst permanentmagnetisiert. Der eine Pol der Magnetisierung liegt nahe der Achse des Sperrades; der andere Pol nahe den als Wolfszähne ausgebildeten Sperrzähnen: 42 a. Die Sperrklinke 40 zeigt etwa die Form des Ankers eines Hemmungsgetriebes; die Sperrnase 40a ist entgegengesetzt magnetisiert wie die Sperrzähne 42 a, während der andere Arm der ankerförmigen Sperrklinke 40 einen Magnetpol 40 b gleicher Polarität wie die Sperrzähne 42 a aufweist. Der Ansatz 40 e der Sperrklinke entspricht der in Fig. 3 mit 30 e bezeichneten Nase.According to FIG. 4, in contrast to the third example, the ratchet 42 itself is permanently magnetized. One pole of the magnetization is close to the axis of the ratchet wheel; the other pole near the ratchet teeth designed as wolf teeth: 42 a. The pawl 40 shows approximately the shape of the armature of an escapement gear; the locking lug 40a is magnetized in the opposite direction to the locking teeth 42a, while the other arm of the anchor-shaped locking pawl 40 has a magnetic pole 40b of the same polarity as the locking teeth 42a. The approach 40 e of the pawl corresponds to the nose designated in FIG. 3 with 30 e.

Die Anordnung könnte bei diesem Ausführungsbeispiel auch so getroffen sein, daß das Sperrad 42 nicht selbst permanentmagnetisiert ist, sondern eine zusätzlich aufgesetzte kleine Magnetscheibe hoher Koerzitivkraft trägt, so daß sich an den Zähnen 42a entsprechende Pole ausbilden.The arrangement could also be made in this way in this exemplary embodiment be that the ratchet 42 is not itself permanently magnetized, but one in addition attached small magnetic disk with high coercive force, so that it is attached to the Tooth 42a form corresponding poles.

Nach Fig. 5 ist zum Zusammenwirken mit der Sperrklinke 50 ein Stabmagnet 51 zweckmäßig mittels einer Stellschraube 52 justierbar auf der die Sperrklinke 50 tragenden Brücke 53 angeordnet. Die Pole der Sperrklinke 50 sind mit 50 a, 50 b bezeichnet; 50 c ist die Sperrnase und 50d die Anschlagnase. Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß bei dieser Ausführungsform die Sperrklinke selbst perrnanent-magnetisiert ist; sie könnte auch nur den Anker des Permanentmagneten 51 bilden. Umgekehrt könnte auch, wenn die Sperrklinke 50 permanentmagnetisiert ist, statt des Permanentmagneten 51 ein fester Anker Anwendung finden. Es ist jedoch offensichtlich, d'aß, wenn sowohl Sperrklinke als auch Bauteil 51 permanentmagnetisiert sind, sich die magnetische Anziehung erhöht. Der Bauteil 51 könnte auch selbst als Schraube ausgebildet und in einem Gewinde der Brücke 53 geführt sein.According to FIG. 5, in order to interact with the pawl 50, a bar magnet 51 is expediently arranged so as to be adjustable by means of an adjusting screw 52 on the bridge 53 carrying the pawl 50. The poles of the pawl 50 are denoted by 50 a, 50 b; C is 50, the locking projection 50d and the stopper nose. It is not absolutely necessary for the pawl itself to be permanently magnetized in this embodiment; it could also only form the armature of the permanent magnet 51. Conversely, if the pawl 50 is permanently magnetized, a fixed armature could be used instead of the permanent magnet 51. It is evident, however, that when both pawl and component 51 are permanently magnetized, the magnetic attraction increases. The component 51 could also itself be designed as a screw and guided in a thread of the bridge 53.

Fig. 6 zeigt schließlich eine der Fig. 5 ähnliche Ausführungsform, bei welcher die Sperrklinke 60 ein Permanentmagnet ist, der mit einem festen Stabmagneten 51 nicht auf Anziehung, sondern auf Abstoßung zusammenwirkt. Aus diesem Grunde ist die Anschlagnase 60 b der Sperrklinke im gleichen Sinne magnetisiert, wie der ihr zunächst liegende Pol des Stabmagneten 51. 60 a ist der andere Magnetpol der Sperrklinke, 60 c die Sperrnase. Statt eines stabförmigen Permanentmagneten 51 könnte auch eine runde entsprechend magnetisierte Scheibe Anwendung finden.FIG. 6 finally shows an embodiment similar to FIG. 5, in which the pawl 60 is a permanent magnet with a fixed bar magnet 51 cooperates not on attraction but on repulsion. This is why the stop lug 60 b of the pawl magnetized in the same sense as that of you first lying pole of the bar magnet 51. 60 a is the other magnetic pole of the pawl, 60 c the locking nose. Instead of a rod-shaped permanent magnet 51 could also be a round, appropriately magnetized disk is used.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Toothed ratchet consisting of a ratchet wheel and pawl for clockworks in which the pawl is pushed into the ratchet teeth by a restoring force is pressed, characterized in that the restoring force by permanent magnetic Attraction or repulsion is formed.

2. Toothed ratchet according to claim 1, characterized in that that the pawl (10, 20) made of ferromagnetic material with a fixed Permanent magnets (11, 21) interacts (Fig. 1 and 2).

3. ratchet according to claim 2, characterized in that the permanent magnet (11, 21) is designed as a horseshoe magnet is.

4. Toothed ratchet according to claim 3, characterized in that the pawl d'ass (20) is T-shaped and its crossbar (20 a, 20 b) is the armature of the permanent magnet (21) forms, while its shaft part (20 c, 20 d) cooperates with the ratchet wheel (Fig. 2).

5. Toothed ratchet according to claim 1, characterized in that the pawl (30, 40) is designed as a permanent magnet (Fig. 3 and 4).

6. Tooth ratchet after Claim 1 or 5, characterized in that the ratchet wheel (42) is a permanent magnet is formed (Fig. 4).

7. ratchet according to claim 2, characterized by the Arrangement of a preferably finely adjustable rod-shaped permanent magnet (51), which cooperates with an arm (50a) provided on the pawl (FIGS. 5 and 6). B. tooth ratchet according to claim 1, characterized in that the with wolf teeth provided ratchet wheel (42) and the pawl (40) are permanently magnetized and that one magnetic pole of the ratchet wheel (42) near its axis and the other magnetic pole near the ratchet teeth (42a) and that the anchor-shaped The pawl (40) has a locking lug (40 a) which runs in opposite directions to the ratchet teeth (42 a) is magnetized, and a second armature arm (40 b), which is in the same direction the ratchet teeth (42 a) of the ratchet wheel (42) is magnetized (Fig. 4). In. Consideration Printed publications: German Patent No. 873 024; Austrian patent specification No. 133 325; USA: Patent No. 2,583,843; British Patent No. 167193; French patent specification No. 1090 564.