-
Springzahluhr mit Ziffern tragenden Täfelchen Die Erfindung betrifft
eine Springzahluhr mit Ziffern tragenden Täfelchen, die zur fortschreitenden Anzeige
der Ziffern schwenkbar an Trommeln befestigt sind, die um eine horizontale Achse
drehbar gelagert sind, welche durch ein zeitabhängig gesteuertes Antriebselement
eine gleichförmige Drehbewegung erfährt, wobei jede langsamer drehende Trommel von
der nächstschnelleren Trommel schrittweise angetrieben wird.
-
Mit Klappentrommeln arbeitende Anzeigevorrichtungen sind bereits bekannt.
Eine Klappentrommel mit Anzeigetäfelchen stellt jedoch einen Mechanismus dar, der
typisch ist für die Erzeugung mechanischer Widerstandsspitzen. Diese Widerstandsspitzen
sind besonders ausgeprägt, wenn alle Trommeln gleichzeitig betätigt werden müssen.
Dieser Fall tritt bei Springzahluhren zu jeder Stunde ein, wenn die die Einer und
Zehner anzeigenden Trommeln sich auf Null einstellen, während die Stundenanzeige
wechselt. Man benötigt deshalb Spannfedern, die beim Umschaltvorgang wesentliche
Kräfte erfordern.
-
Über kurze, aber kräftige Bewegungen verfügt eine bekannte Anordnung,
die eine Zähleinrichtung betrifft, die durch elektrische Impulse angetrieben wird.
Der Primärantrieb dieser bekannten Zähleinrichtung besteht in einer elektromagnetischen
Vorrichtung, die im erregten Zustand leistungsstarke Energieimpulse hervorruft.
Solche leistungsstarken Impulse fehlen aber bei Uhren, die normalerweise als Triebkraft
nur ein Uhrwerk mit einem kleinen Schwungrad oder nur einen sehr kleinen Induktionsmotor
enthalten.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Springzahluhr sehr
einfacher Konstruktion ohne Spannfedern und plötzliche Bewegungsvorgänge zu schaffen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Springzahluhr der eingangs erwähnten Art
nach der Erfindung vorgeschlagen, daß die durch das Antriebselement in eine gleichmäßi#ye
Drehbewegung versetzte Achse mit der am schnellsten umlaufenden Trommel durch ein
an sich bekanntes Paar elliptischer Räder kraftschlüssig verbunden ist. die ein
Getriebe bilden, das eine maximale Winkelgeschwindigkeit der Trommel hervorruft,
wenn die Täfelchen zur Anzeige kommen.
-
Auf diese Weise wird der angetriebenen Trommel eine zwar schnelle,
aber sprunglose und widerstandsarme Bewegung erteilt.
-
Getriebe mit elliptischen Getrieberädern sind zwar bekannt. sie wurden
aber bisher nicht bei Springzahluhren angewendet, obwohl ein solches Getriebe gerade
hier eine Reibe von Vorteilen aufweist. Diese \'ortcilc bcstchen unter anderem darin,
daß das genannte Getriebe eine zum Umschalten der Täfelchen geeignete schnelle Bewegung
erzeugt, während keine besonderen Kräfte benötigt werden, um irgendwelche Schnapp-
oder Federeinrichtungen auszulösen. Im übrigen zeichnet sich eine erfindungsgemäße
Springzahluhr durch hohe Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer aus, da die Anzeige
und Rückstellung der Täfelchen an den Trommeln durch federlose Glieder erfolgen
kann.
-
Die die Einer der Minuten anzeigende Klappentrommel einer Springzahluhr
enthält grundsätzlich zehn Täfelchen. Man benötigt deshalb für jede entsprechende
Anzeige eine Trommeldrehung von 36 °, während die die Zehner der Minuten anzeigende
Trommel sechs Täfelchen trägt und somit pro Anzeige um 60-- gedreht werden muß.
Da eine solche unterschiedliche Winkeldrehung im allgemeinen besondere Hilfsmittel
erfordern würde, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß die die
Zehner der Minuten anzeigende Trommel zwölf Täfelchen aufweist, die in doppelter
Folge mit den Ziffern Null bis Fünf beschriftet sind und durch eine schrittweise
Drehung der Trommel um 30 zur Anzeige kommen.
An Hand der Figuren
der Zeichnung soll die Erfindung nachstehend näher erläutert werden. Dabei zeigt
F i g. 1 eine Stirnansicht auf die Uhr, F i g. 2 eine rückwärtige Ansicht auf die
Uhr mit den Klappentrommeln in vergrößertem Maßstab, F i g. 3 einen Schnitt entlang
der Linie A-B gemäß Fig.2, F i g. 4 eine Teilansicht entlang der Linie C-D
ge-
mäß F i g. 2 in vergrößertem Maßstab, F i g. 5 eine Klappentrommel mit
nur zwei auf Trägerscheiben montierten Klappen, F i g. 6 das konstruktive Detail
einer Klappe, F i g. 7 einen Schnitt entlang der Linie E-F gemäß F i g. 2, F i g.
8 einen Schnitt entlang der Linie G-H gemäß F i g. 2, F i g. 9 einen Schnitt entlang
der Linie 1-L gemäß F i g. 3, F i g. 10 einen Schnitt entlang der Linie M-N
ge-
mäß F i g. 3, F i g. 11 einen Schnitt entlang der Linie 0-P gemäß F i
g. 3, F i g. 12 ein Diagramm und F i g. 13 die Antriebsvorrichtung an der Minutentrommel
mittels eines Unruhe-Uhrwerkes.
-
Auf die Zeichnungen und besonders auf die F i g. 1 und 2 Bezug genommen,
besteht die den Gegenstand der Erfindung bildende Uhr im wesentlichen aus einem
Blickfenster 1, in dessen drei Ausnehmungen die Klappen bzw. Ziffern der Klappentrommeln
2, 3, 4
sichtbar sind. Ein Antriebselement 5, z. B. ein Synchronmotor, dient
dem Antrieb der Trommel 2. Eine Schutzhaube 6 (s. F i g. 3) aus durchsichtigem Material
stellt einen Teil des Blickfensters 1 dar, und ein Gehäuse 7 bildet den rückwärtigen
Teil der Uhr und nimmt die noch zu beschreibenden Einzelheiten derselben auf.
-
Wie aus den F i g. 4 und 5 ersichtlich, besteht die Klappentrommel
2 aus einer Achse 8, auf der beidenends zwei Scheiben 9 und
10 angeordnet sind, die je zehn an der Peripherie um 36° versetzt zueinander
vorgesehene Bohrungen aufweisen.
-
Wie aus F i g. 6 hervorgeht, ist jede Klappe der Trommel
2 aus einer flachen Metall- oder Kunststoffplatte gebildet und besteht aus
einer zentralen Fläche 11; aus zwei in entgegengesetzter Richtung sich erstreckenden
seitlichen Zapfen 12 und 13, die in Bohrungen der Scheiben 9 und
10 eingreifen und als Drehzapfen der Klappe fungieren; aus zwei Stufen
14
und 15, die an den vertikalen Rändern 16 und 17 der
Klappe um eine Größe A hervorstehen, deren Länge etwas größer ist als jene von auf
den Scheiben 9 und 10 befestigten Pflöcken 18.
-
Es sind zehn mit 18 bezeichnete Pflöcke vorgesehen, die als
Rasten der Klappen dienen, die die in F i g. 4 veranschaulichte Lage einnehmen.
-
Wie aus den F i g. 4 und 5 ersichtlich ist, gelangen die beiden sich
gegenüberstehenden Pflöcke 20 und 21, die ein und dieselbe Klappe
22 betreffen, gegen die Stufen 14 und 15 der Klappe.
-
Die anderen wirksam werdenden Pflöcke 18 der beiden Scheiben
9 und 10, die sich etwa auf dem oberen Halbkreis der Trommel befinden,
hatten die Klappen gleichmäßig verteilt und verhindern, daß der Endteil eine Raste
28 mit zwei um etwa 90° geneigten (F i g. 4), gegen die Barüberstehende Klappenfläche
stößt.
Am Blickfenster 1 ist ein Zapfen 24 befestigt, der dem
Zweck dient, das Schwingen der unteren Klappe 25 nach jedem Trommelvorschub zu verhindern.
-
Bei einer Drehung der Trommel 2 um ihre Achse 8
hebt
die Klappe 22 eine Klinke 27, die an ihrem Endteil eine Raste 28 mit zwei
um etwa 90° geneigte Seitenteilen aufweist und sich um den Zapfen 29 frei drehen
kann.
-
Nach einer Drehung der Trommel von etwa 3° wird die Klappe
22 von der Klinke 27 freigegeben und kippt bzw. schwenkt infolge der
Schwerkraft um etwa 180° nach unten und nimmt den Platz der Klappe 25 ein. Infolge
Wirkung der Pflöcke 18 und der Drehung der Trommel 2 wird gleichzeitig die
Klappe 26 in Pfeilrichtung vorgeschoben, und es hebt sich, dank ihrer nach unten
zu gebogenen Form, wiederum die Klinke 27. Wenn die Klappe 26 sich in der gestrichelt
gezeichneten Lage 30 befindet, d. h. nach Überwindung der tiefsten Stelle
der Klinke 27,
wird die Klappe infolge Einwirkung der schiefen Ebene der Raste
28 und des Eigengewichts zur Vertikalen hin befördert, und zwar übereinstimmend
mit der oberen Spitze der Raste 28. Die Klappe kann diese kleine Drehung
nach vorne frei ausführen, zumal diese in der von den Pflöcken 18 gestatteten
Richtung erfolgt. Schließlich kann sich die Klappe, wie oben bereits angezeigt,
frei um 180° drehen, da die Länge der Pflöcke 18 geringer ist als der bereits
erwähnte Teil A.
-
Der Betrieb der beschriebenen Schildertrommel 2, die aus zehn von
null bis neun numerierten Schildern zusammengesetzt ist, bezieht sich auf die Anzeige
jeder einzelnen Minute.
-
Die Anordnung und Wirkungsweise der Klappentrommel 2 ist jener
der Trommel 3, die aus zwölf zweimal hintereinander von null bis fünf numerierten
Klappen und jener der Stundentrommel 4, die aus zwölf oder vierundzwanzig
von eins bis zwölf bzw. null bis dreiundzwanzig numerierten Klappen bestehen, identisch,
und es wird daher von einer neuerlichen Beschreibung abgesehen.
-
Der Antrieb der Minutentrommel 2 erfolgt über eine Achse
31, die, z. B. durch einen Synchronmotor 5, bei einer Geschwindigkeit von
einer Umdrehung je Minute in Drehung versetzt wird.
-
Mittels einer Schraube 32 ist an der Achse 31 ein ovales
Zahnrad 33 (F i g. 2, 3, 8) befestigt, das in ein weiteres auf der Achse 35 befestigtes
ovales, auf dem Nabenring 36 laufendes Zahnrad 34 eingreift. Auf dieser
Achse ist auch ein Nockenrad 37 angeordnet, dessen Funktion nunmehr beschrieben
wird.
-
Bei einer Umdrehung greift das Nockenrad 37 in der von Zähleinrichtungen
her an sich bekannten Weise mit seinem Nocken in eine Zahnlücke des auf der Achse
8 befestigten Rades 38 ein, steht bis zu einer Umdrehung von 36° in
Eingriff. Da das Rad 38 zehn Zähne hat, führt die Achse 8 ebenfalls eine
Drehung von 36° aus. Wie vorstehend bereits gesagt, erscheint nunmehr an der Öffnung
des Blickfensters 1
ein neues Klappenpaar, so daß die nächstfolgende Ziffer
erscheint.
-
Wenn die Achse 35 eine gleichmäßige Drehbewegung hätte, so wäre die
zum Vorschub der Trommel 2 um 1/", Drehung nötige Zeit 60": 10 = 6",
was indes zu lange ist.
-
Über die beiden ovalen Räder 33 und 34 wird nunmehr der Achse
35 eine veränderliche, aus dem Diagramm der F i g. 12 ersichtliche Winkelgeschwindigkeit
erteilt.
Dies wirkt sich so aus, daß bei einer Phaseneinstellung des Nockenrades 37 - wobei
das Rad 37 in das Zahnrad 38 dann eingreift, wenn die Achse 35 ihre
maximale Drehgeschwindigkeit erreicht - die zum Drehen der Trommel 2 nötige
Zeit nur 6": 4 - 1,5" beträgt, was annehmbar ist. Außerdem wird dadurch der
Vorteil erzielt, daß das Drehen der Trommel 2 - wie noch näher erläutert wird -
absolut gleichmäßig erfolgt, ohne daß eine wesentliche dynamische Beschleunigung
der Klappen eintritt.
-
Um zu verhüten, daß die Trommel 2 nach erfolgter Ausrückung des Nockenrades
aus dem Zahnrad 38 sich infolge des Klappengewichts nach rückwärts dreht,
wird die Scheibe 10 am Außenumfang mit zehn sägezahnartig ausgebildeten Einschnitten
versehen, in welche eine Klinke 39 (F i g. 7) eingreift, die durch ihr Eigengewicht
an der Scheibe anliegt und um einen Zapfen 40 frei drehbar ist. Aus demselben
Beweggrund sind die Klappentrommeln 3 und 4 mit zwei weiteren Scheiben
41 und 42, bei welchen analoge Einschnitte in derselben Anzahl wie
Klappen vorhanden sind, versehen, in die die Klinken 43 und 44 eingreifen,
so daß ein ungewolltes Rückdrehen der betreffenden Klappentrommeln entfällt.
-
Wie aus den F i g. 3 und 5 ersichtlich, ist auf der Achse
8 ein Zahnrad 45 befestigt, das, wie bereits gesagt, bei jedem Trommelvorschub
eine Drehung von 36' ausführt und in einem Verhältnis von 1 : 1 in das mit einer
Schraube 47 an der Achse 48 befestigte Zahnrad 46 eingreift,
die in einer Lagerplatine 49 gehalten wird und auf der ein Nockenrad 50 befestigt
ist.
-
Bei jeder Drehung der zur Minutentrommel 2 gehörenden Achse
8, die in Lagerplatinen 49 und 51
gehalten wird, führt das Nockenrad
50 ebenfalls eine vollständige Drehung aus und befindet sich in der in F i g. 10
angezeigten Lage.
-
Auf der Achse 52 der Klappentrommel 3, die zwischen den Lagerplatinen
49 und 53 läuft, ist ein Rad 54 mit zwölf Zähnen befestigt.
-
Bei einem Vorschub der Trommel 2 um 36' greift das Nockenrad
50 in das Rad 54 ein, dreht die Achse 52 der Trommel 3 um 30' und begibt sich in
die in F i g. 10 gestrichelt gezeichnete Lage.
-
Mit diesem Vorschub erscheint auf den Klappen 22 und 25 der
Trommeln 2 z. B. die Zahl Null und auf den Klappen der Trommel 3 die Zahl
der unmittelbar darauffolgenden Zehneranzeige.
-
Auf der gleichen Achse 52 der Trommel 3 ist auch ein Zahnrad 55 befestigt,
das im Verhältnis von 1 : 1 in das mittels einer Schraube 57 auf der Achse
58 befestigte Zahnrad 56 eingreift. Diese Achse wird in einer Nabe 59 auf
der Lagerplatine 53 gehalten und ist mit einem Rad 60 mit zwei Nocken versehen.
-
Die beiden Nocken des Rades 60 sind untereinander um 180' phasenverstellt.
-
Auf der Achse 61 der Stundentrommel 4, die zwischen
den Lagerplatinen 53 und 62 läuft, ist das zwölf Zähne aufweisende Zahnrad
63 befestigt, in das bei jeder halben Drehung der Achse 58 ein Nocken
des Rades 60 eingreift.
-
Wenn auf den Klappen der Trommel 2 und 3 die Zahl 59 erscheint,
befindet sich das Rad 60 in der Lage gemäß F i g. 11.
-
Bei der darauffolgenden Drehung der Achse 8 um 36" führt die
Achse 52 eine Drehung von 30' aus; das Rad gelangt nunmehr in die in F i g. 11 gestrichelt
gezeichnete Stellung, und die Achse 61 der Stundentrommel 4 hat ebenfalls
eine Drehung um 30" ausgeführt.
-
Bei Drehung der Achse 8 um 36', wie vorstehend ausgeführt, erfolgt
also ein Vorschub aller drei Trommeln um einen Schritt, und zwar erscheint auf den
Klappen der beiden Minutentrommeln 2 und 3 je eine Null und auf der
der Stundentrommel die Anzeige der darauffolgenden Stunde.
-
Die beiden Schrauben 47 und 57 gestatten außerdem eine
Phasenverstellung unter den verschiedenen Klappentrommeln sowie den Ausgleich der
Zahn räderspieIe.
-
Wenn die Trommel 4 aus vierundzwanzig Schildern zur Anzeige
der Stunden von null bis dreiundzwanzig besteht, so hat das Zahnrad 63 vierundzwanzig
Zähne, und bei jeder halben Drehung der Achse 58 führt die Achse
61 eine Drehung von 15' aus.
-
In der bislang beschriebenen Uhr besteht das antreibende Organ aus
einem Synchronmotor 5, der die Achse 31 bei einer Geschwindigkeit von einer
Umdrehung je Minute in Drehung versetzt.
-
Der antreibende Synchronmotor 6 kann - jedoch auch aus einem Uhrwerk
64 (F i g. 13) herkömmlicher Art bestehen, das der Achse 31 und damit
dem Zahnrad 33 eine Umdrehung je Minute bei gleichförmiger Bewegung auferlegt.
-
Das antreibende Organ kann auch ein polarisiertes Relais mit Drehanker
sein, mit dessen Hilfe der Achse 8 der Minutentrommel 2 der zehnte
Teil einer vollständigen Umdrehung aufgezwungen wird.