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Rechenschlagwerk für Glasenuhr Die Erfindung bezieht sich auf ein
Rechenschlagwerk, insbesondere für eine Glasenuhr mit einer Stundenstaffel, die
für jede zu schlagende Stunde eine Stunde aufweist, und bei welchem der Hammerstern
so ausgebildet ist, daß er zwischen je zwei dicht hintereinanderliegenden Zacken
eine größere Lücke aufweist.
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Im Gegensatz zu den Schlagfolgen bei normalen Rechenschlagwerken treten
bei Glasenuhren folgende Probleme auf: Die Zeitangabe auf Schiffen erfolgt entsprechend
dem in der Seefahrt traditionellen Wachturnus, in vierstündigem Zyklus, wobei jede
Stunde durch einen, zwei, drei oder vier Doppelschläge angezeigt wird, während zur
Anzeige der dazwischenliegenden Halbstunden dem Stundenwert ein weiterer einziger
Schlag hinzugefügt wird.
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Die Auslösung der Schläge erfolgt üblicherweise bei Uhren durch einen
entsprechend gesteuerten Hammerstern, dessen Zacken beim Vorbeigang einen Mitnehmer
des Schlagwerkes so betätigen, daß der Schlag ausgelöst wird. Bei normalen Zeituhren
erfolgt die Steuerung der Schlagzahl durch eine Steuerung des Drehbereichs des Hammersterns
entsprechend der Anzahl der geforderten Schläge.
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Der Hammerstern bei einer Glasenuhr hat entsprechend den notwendigen
Doppelschlägen eine paarweise Anordnung der Zacken, d. h., es sind jeweils zwei
der Zacken relativ eng beieinanderliegend angeordnet, und jedes dieser Zackenpaare
ist durch einen entsprechend größeren Zwischenraum von den benachbarten Zackenpaaren
getrennt. Da zum Halbstundenglasen jeweils nur der erste Zacken eines Paares benötigt
wird, zum 'nächsten Ganzstundenglasen jedoch wieder ein volles Zackenpaar mit der
Schlagfolge beginnen muß, besteht bei Glasenuhren die Notwendigkeit, die Wirkung
des nicht benötigten zweiten Zackens des den Halbstundenschlag auslösenden Zackenpaares
auszuschalten, so daß beim darauffolgenden Stundenglasen der erste Zacken des nächsten
Zackenpaares des Hammersterns mit dem Auslösen der Schläge beginnt.
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Es sind eine Reihe von Anordnungen bekannt, die das geschilderte Problem,
d. h. die Aufhebung der Wirkung des beire Halbstundenglasen verbleibenden Zackens
des Zackenpaares lösen.
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So ist z. B. eine Anordnung bekannt, bei der beim Halbstundenglasen
zwar beide Zacken des Zackenpaares in Wifkstellung gelängen, die Wirkung des verbleibenden
Zackens dieses Zackenpaares aber dadurch 'wirkungslos gemacht wird, daß zwar der
Hammer angehoben wird, im Augenblick des Anhebens aber eine federvorgespannte Sperre
einschnappt, die den Schlag selbst verhindert. Die bekannte Anordnung hat den großen
Nachteil, daß eine sehr genaue Zeitfolge eingehalten werden muß, da der zum Sperren
zur Verfügung stehende Zeitraum, d. h. der Zeitraum zwischen dem ausreichenden Anheben
des Hammers und dem Auslösen des Schlages selbst, außerordentlich kurz ist. Insbesondere
bei längerem Gebrauch der Uhr und bei dem rauhen Betrieb auf hoher See besteht die
Gefahr, daß der Arbeitswiderstand der Sperre so groß wird, daß sie nicht rechtzeitig
zum Eingriff, kommt und ein Glasendoppelschlag ausgelöst wird. Dies führt im Hinblick
darauf, daß die Glasenuhr auf Schiffen für den Hauptteil der Mannschaft die einzige
Zeitmeßeinrichtung ist, da Taschen- oder Armbanduhren auf See üblicherweise infolge
der leichten Beschädigungsgefahr nicht getragen werden, in der Regel zu Störungen
im Wachbetrieb. Außerdem ist eine außerordentlich genaue Bearbeitungstoleranz notwendig,
was die Kosten erhöht und außerdem das Schlagwerk wesentlich empfindlicher gegen
Einflüsse von außen, wie atmosphärische Einflüsse oder Stöße, macht.
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Dies gilt auch für die Schlagwerke von Glasenuhren, bei denen die
Sperrteile für den Hammer vor der zur Hammerfestlegung erfolgenden, durch den Schlagwerkrechen
bewirkten Aaslösung, mittels eines vom Zeigerwerk beeinflußten Doppelhebels freigegeben
werden. Um diese Nachteile wenigstens teilweise zu beheben, ist es bekannt, den
Nammersperr= teil an dem durch das Zeigerwerk bedienten Knie-
Nebel
selbst drehbar anzuordnen und beim Abfallen der unter Federwirkung stehenden Rechensperrfalle
durch diesen zum Abfangen des Hammers in die Sperrlage zu bringen. Auch diese bekannte
Anordnung behebt jedoch nicht die grundsätzlichen, oben geschilderten Mängel.
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Um einen sicheren Betrieb der Glasenuhren zu ermöglichen, sind sogenannte
Schloßradschlagwerke bekannt, bei denen die Auslösung durch ein mit für jedes Glasen
mit der entsprechenden Anzahl von Betätigungselementen versehenen Schloßrad ausgelöst
wird, so daß die Unterdrückung eines Schlages beim Halbstundenglasen nicht notwendig
ist. Dies erfordert aber eine ganz besondere Ausbildung des Schlagwerkes, und das
normale, von üblichen Uhren her bekannte, sehr sicher arbeitende Rechenschlagwerk
kann nicht verwendet werden.
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Es ist nun bei Rechenschlagwerken zur Auslösung des Halbstundenschlages,
der gewöhnlich aus einem Schlag oder einem Ruf besteht, auch schon bekannt, den
Halbstundennocken der Auslöseschnecke nur so groß auszubilden, daß durch ihn zwar
die Sperrung des Schlagablaufes aufgehoben wird, jedoch nicht der Rechen freigegeben
wird.
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Die Erfindung hat sich nun zur Aufgabe gestellt, die Nachteile bei
den bekannten Rechenschlagwerken für eine Glasenschlagfolge auf einfache und betriebssichere
Weise zu beseitigen und dabei gleichzeitig zu erreichen, daß ein normales Rechenschlagwerk,
abgesehen von den ohnehin problemlosen Austauschmöglichkeiten von Schnecke, Stundenstaffel
und Hammerstern, auf einfachste Weise für eine sogenannte Glasenuhr verwendet werden
kann.
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Bei einem Rechenschlagwerk der eingangs genannten Art wird dies erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß die Stundenstaffel für jede zu schlagende Halbstunde eine
besondere Stufe aufweist, deren Höhe direkt die der jeweiligen Halbstunde entsprechende
ungerade Zahl der Schläge bestimmt, und daß auf der Auslöseschnecke zwischen dem
Stunden- und Halbstundennocken ein Hilfsnocken zur Auslösung des Schlagablaufwerkes
ohne Freigabe des Rechens so angeordnet ist, daß mit seinem Wirksamwerden durch
zusätzliche Mittel der Hammerstift außer Eingriff mit dem Hammerstern gebracht wird.
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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung liegt also darin, daß bei dem
erfindungsgemäßen Schlagwerk acht Stufen an der Stundenstaffel vorgesehen sind,
während die bekannten Schlagwerke nur vier Stufen haben. Mit diesen acht Stufen
ist also jeder Schlagzahl -eine besondere Stufe zugeordnet. Es werden also im Gegensatz
zu den bekannten Anordnungen durch jede Stufe Einzelschläge und keine Doppelschläge
ausgelöst. .Selbstverständlich liegen durch die besondere Ausbildung des Hammersternes
jeweils zwei der Einzelschläge dicht beieinander. Da das Vollstundenglasen mit einer
dichten Aufeinanderfolge zweier Schläge beginnen muß, ist .es mit der erfindungsgemäßen
Anordnung möglich, einen zusätzlichen Einzelschlag zu einem relativ beliebigen Zeitpunkt
zwischen Halbstunden- und Vollstundenglasen unter gleichzeitiger Verhinderung der
Hammerbetätigung auszulösen. Eine plötzliche Schlagunterdrückung eines Teiles eines
Doppelschlages während dessen Ablauf, wie bei den bekannten Anordnungen, ist also
bei der erfindungsgemäßen Glasenuhr nicht notwendig. Die Nachteile hinsichtlich
der durch Staub oder verharztes Schmiermittel oder auch durch klimatische Verhältnisse
hervorgerufenen Störungen der bekannten Anordnungen sind bei dem erfindungsgemäßen
Schlagwerk vermieden. Außerdem sind auch größere Herstellungstoleranzen möglich.
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Zweckmäßigerweise bestehen die Mittel zum Außereingriffbringen des
Hammerstiftes mit dem Hammerstern in einem an der Minutenzeigerwelle sitzenden Nocken,
der - wenn der Hilfsnocken das Schlagablaufwerk auslöst - den Hammerstift über einen
mit dem Hammerstiftzapfen verbundenen Schwenkhebel aus der Bewegungsbahn der Zacken
des Hammersternes verschwenkt.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 schematisch eine Schrägansicht
auf ein Schlagwerk gemäß der Erfindung kurz vor der Auslösung des Schlages, F i
g. 1 a eine Teilansicht auf die Antriebsvorrichtung für den Zählrechen, F i g. 2
eine Teilschrägansicht auf das Zählwerk gemäß F"i g. 1 eben nach dem Schlagen, F
i g. 3 eine Ansicht ähnlich F i g. 1, wobei das Schlagwerk kurz vor dem Blindschlag
zur überbrückung des vom Halbstundenglasen übriggebliebenen zweiten Schlages des
Doppelschlages dargestellt ist, F i g. 4 eine Teilschrägansicht auf das Schlagwerk
eben nach Durchführung des Blindschlages und F i g. 5 und 6 Teilschrägansichten
auf das Schlagwerk zur Erläuterung der selbsttätigen Einstellung. In F i g. 1 der
Zeichnungen ist ein Glasenschlagwerk 10 mit einer Minutenzeigerwelle 11 und einer
Stundenzeigerwelle 12 dargestellt, die einen Minutenzeiger 13 bzw. einen Stundenzeiger
14 tragen. Der Minutenzeiger wird durch eine Uhrantriebsräderkette 15 angetrieben
und ist mit der Stundenzeigerwelle 12 mittels eines 12 :1 untersetzenden Antriebs
16 verbunden.
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Die Stunden und halben Stunden werden an einer auf einem Unterteil
21 angebrachten Glocke 20 durch einen Hammer 22 angeschlagen, der an einer Welle
23 befestigt ist. Der Hammer 22 wird mittels eines Hammersterns 25 betätigt, der
auf einer Welle 26 montiert ist, auf welche mittels einer Feder oder einer anderen
Kraftquelle 27 eine Drehkraft ausge= übt wird. Die Zacken des Hammersterns 25 betätigen
einen Mitnehmer 30 auf einer Welle 31 über einen Hammerhebearm 32, der durch eine
Zugstange 33 mit einem zweiten Hammerhebearm 34 auf der Hammerwelle 23 verbunden
ist.
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Um das Vorwärtsvorrücken des Hammersterns 25 unter dem Einfluß der
Feder 27 zu steuern, ist eine Antriebswelle 40 vorgesehen, die an ihrem Vorderende
einen Anschlagmechanismus besitzt. Die Welle 40 ist mit dem Hammerstern mittels
eines Zahnrades 41 und eines Ritzels 42 gekuppelt. Zur Steuerung der
Drehgeschwindigkeit nach dem Freigeben dient eine Luftflügelbremse, die einen. Flügel
43 besitzt und über einen Zahntrieb 44, 45, 46, 47 mit dem Zahnrad 41 gekuppelt
ist.
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In der Ausführung der Erfindung sind Anschlagglieder an der Schlagantriebswelle
40 vorgesehen, um das Vorrücken des Schlagwerkes an die Stunden-und Halbstunderipunktenach
Auslösung durch die Minutenzeigerwelle 11 zu steuern. Im vorliegenden Beispiel besitzt
die Antriebswelle 40 an ihrem Vorderende ein pockenartiges Glied 50, welches ein
erstes
Anschlagglied 51 und ein zweites Anschlagglied 52 enthält. Eine Klinke 55 an einem
um eine Welle 57 drehbaren Klinkenarm 56 arbeitet mit den Anschlägen 51 und 52 zusammen.
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Um die Klinke an den Stunden- und Halbstundenpunkten zurückzuziehen,
ist ein Auslöseärm 60 vorgesehen, der schwenkbar um die Welle 57 gelagert ist und
einen Nockenfühler 61 an seinem unteren Ende besitzt, der an der Schnecke 62 mit
einer Stundenhocke 63 und einer Halbstundennocke 64 besitzt. In dem in F i g. 1
dargestellten Zustand läuft der Nockenfühler 61 auf dem Halbstundennocken 64 auf
und nähert sich dem Abfallpunkt.
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Zur Kupplung des Auslösearmes 60 und des Klinkenarmes 56 zum Zurückzielen
der Klinke 55 hat der Auslösearm einen seitlich vorspringenden Mitnehmer 67, der
sich unter den horizontalen Teil des Klinkenarmes erstreckt.. Auf diese Weise dreht
sich, wenn der Auslösearm 60 auf den Nocken 64 aufläuft der Klinkenarm in Uhrzeigerrichtung,
wobei die Klinke 55 von dem Anschlagglied 51 frei wird. Da in der dargestellten
Vorrichtung die Nockenklinke 61
sich fast an der Spitze des Nockens 64 befindet,
ist die Klinke 55 bereits von dem Anschlagglied 51 frei. In dem vorliegenden Beispiel
wird die Drehung der Schlagräderkette bis zu dem richtigen Augenblick durch einen
Auslösezacken 70 am Auslösearm 60 zurückgehalten, der in der Bewegungsbahn von Stiften
71, 72 an dem Zahnrad 47 der Schlagräderkette liegt. Wenn der Nockenfühler sich
der Spitze des. Nockens nähert, ist die Schlagräderkette durch Zurückziehung der
Klinke 55 von dem ersten Anschlagglied 51, wie F i g. 1 zeigt, vorbereitet. Das
Abfallen des Auslösearmes zieht den Auslösezacken 70 von dem Stift 71 zurück, wodurch
die Drehung der Schlagräderkette und die Impulsgabe der Glocke durch den Hammerstern
25 eingeleitet wird.
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Auf der Welle 40 sitzt eine Stundenstaffel 80 mit Segmenten 81, 82
und 83, deren jedes einem Vierstundenzyklus entspricht. Jedes der Segmente ist in
acht Stufen unterteilt, eine für jedes Halbstundenintervall im Vierstundenzyklus.
Mit der Stundenstaffel 80 arbeitet ein Zählrechen 90 mit Verzahnung 95 zusammen,
welcher bei 91 drehbar.gelagert ist und einen Fühlerarm 92 mit einem Fühlerstift
92 besitzt, welcher sich auf eine der Stufen der Staffel 80 auflegt. In dem
in F i g. 1 gezeigten Zustand ruht der Fühlerstift 93 auf der Stufe Nr. 7 im ersten
Segment der Stundenstaffel entsprechend »sieben Glas« oder 31/s Stunden, welche
durch die Winkelstellung der Stufenstaffel bestimmt ist.
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Am Klinkenarm 56 ist ferner eine Ankersperre 100 angeordnet. Um den
Rechen 95 nach aufwärts aus der Bahn der Ankersperre zu bewegen, nachdem die gewünschte
Anzahl von Impulsen abgezählt ist, ist ein Rechenantrieb am Vorderende der Welle
40 vorgesehen, welcher Rechenantriebsstifte 101, 102 aufweist. Wie in F i
g. 1 a gezeigt ist, wirken bei Drehung der Welle 40 im Uhrzeigergegensinne
die Stifte abwechselnd auf den Rechen, bewegen ihn nach aufwärts und nach rechts,
wobei bei jeder halben Umdrehung der Welle der Rechen um einen Zahn transportiert
wird. Da die Ankersperre 100 in die Zähne fällt, sperrt sie eine rückgängige Bewegung
des Rechens während der Leerlaufzeit, d. h. wenn beide StifteR01, 102 außer Eingriff
vom Rechen sind. Um das Einschieben der Ankersperre 100 in die Zähne des Rechens
zu erreichen, ist die Arbeitskante bei 105 abgeschrägt. Nach Ablaufen des Rechens
fällt die Ankersperre hinter die Stirnkante 106 des Rechens 95.
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Beim Abfällen des Nockenfühlers 61 von. dem Nocken wird der Klinkenarm
56 vom Vorsprung 67
frei, so daß die Ankersperre 100 nach unten auf den Rechen
fällt. Gleichzeitig fällt der Auslösezacken 70 nach unten aus der Bewegungsbahn
des Stiftes 71, so daß die Schlagräderkette sich zu drehen beginnt. Die Klinke 55
ist aus der Bewegungshahn der Nocken 51, 52 abgehoben.
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Wenn die An:triebswel'le sich dreht, greifen die Stifte 101, 102 die
Zahnstangenzähne aufeinanderfolgend,' an, wobei sie die Zahnstange Schritt für Schritt;
im Beispiel über sieben Stufen, nach aufwärts bewegen. Dies entspricht sieben Halbumdrehungen
der Antriebswelle 40 und damit sieben. Impulsen für den Glockenhammer: Nach sieben
Glockenimpulsen fällt die Ankersperre 100 hinter das Ende 106 des Rechens 95, und
die Klinke 55 sperrt über die Nocken 51, 52. die Welle 40#.
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Da die Geschwindigkeit der S.chlagräderkette konstant ist, werden
die Doppelschläge durch Benutzung eines zusammengesetzten Hammersterns bewerkstelligt,
welcher eng im Abstand angeordnete Paare. von Zacken 25a; 25b besitzt.
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Gemäß der- Erfindung hat die Schnecke 62 einen dritten Nocken 110
zwischen dem Halbstundennocken 64 und dem Stundennocken 63. Vorzugsweise liegt der
Hilfsnocken 110 in der 45-Minuten-Stellung der Minutenzeigerwelle. Um die Glocke
in der 45-Minüten-Stellung stillzusetzen, ist ein Nocken 115 an dem rückwärtigen
Ende der Minutenzeigerwelle und in der Abwärtsbewegungsbahn des Hammeranhebearmes
32 vorgesehen. Der Nocken ist vorzugsweise so hoch, daß der Mitnehmer 30 aus der
Bahn der Zacken ausgehoben und daher unwirksam ist.
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F i g. 3 zeigt den Zustand des Schlagwerkes gerade vor der 45-Minuten-Stellung.
Zu diesem Zeitpunkt hat der Hilfsnocken 110 den Auslösearm 60 so weit nach aufwärts
gebracht, daß die Klinke 55 von dem Anschlagglied 52 freikommt. Der Auslösezacken
70 liegt jedoch in Sperrstellung vor dem Stift 71. Nach dem in F i g. 4 gezeigten
Abfallen, fällt der Nockenfühler 61 nach abwärts, wodurch der Auslösezacken 70 den
Stift 71 und damit die Drehung der Schlagräderkette freigibt. Nach Vollendung einer
halben Drehung der Antriebswelle 40 legt sich der Anschlag 55 gegen den Nocken 51
und sperrt die Welle. Diese Halbumdrehung der Antriebswelle 40 wird von einem Bewegungsschritt
des Hammersterns 25 begleitet, wobei der zweite Zacken 25 b des Paares am
Mitnehmer 30 vorbei vorgerückt wird.
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Der Hilfsnocken 110 betätigt die Klinke 55 wie eine
Ein-Schritt-Hemmung, die der Antriebswelle 40 eine halbe Umdrehung für einen einzigen,
aber zum Schweigen gebrachten Schlagimpuls gestattet.
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Gemäß der Erfindung sind Mittel vorgesehen, um den Synchronismus der
Schlagantriebswelle 40 mit der Schnecke 62 an der Minutenzeigerwelle 11 aufrechtzuerhalten.
Beim Einstellen des Uhrwerkes kann die Minutenzeigerwelle in ihrer Lage zur Antriebswelle
40 und dem Zackenstern 25 verstellt werden. Wenn z. B. das Uhrwerk von Hand von
5 Minuten vor der vollen Stunde auf 20 Minuten vor der Stunde zurückgestellt wird,
bringt die Minutenzeigerwelle 11 den Hilfsnocken 110 in Eingriff mit dem Nockenfühler
61.
Unter diesen Umständen würde in der 45-Minuten-Stellung das im Eingriff stehende
Anschlagglied 51 nochmals ausgelöst und eine halbe Umdrehung der Welle
40 und damit einen Blindschlag auslösen.
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Gemäß der Erfindung wird dies jedoch vermieden, indem man den I-Llfsnocken110
im Vergleich mit dem Anschlagglied 51 so niedrig ausbildet, daß der dem Auslösearm
60 durch den Hilfsnocken erteilte Schwenkrad nicht ausreicht, um die Klinke 55-
von dem Anschlagglied 51 frei zu machen.
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Gemäß F i g. 5 liegt der Nockenfühler 61 in der Nähe der Spitze des
Hilfsnockens 110, und doch reicht dies nicht aus, um die Klinke 55 von der Spitze
des Nockens 51 frei zu machen. Wenn kurz danach der Nockenfühler 61 abfällt, fällt
der Auslösezacken 70 in seine Außerbahnstellung. Jedoch kann keine Drehung der Schlagräderkette
eintreten, da die Klinke 55 (F i g. 6) am Anschlagglied 51 an der Antriebswelle
40 anliegt. Infolgedessen wird kein Schlagimpuls erteilt.