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Fortschaltvorrichtung für den Antrieb des Räderwerkes einer Uhr Die
Erfindung betrifft eine Fortschaltvorrichtung für den Antrieb des Räderwerkes einer
Uhr durch einen Motor-Drehschwinger mit einer an der Drehschwingerwelle angeordneten
Schaltweiche, mit deren Hilfe das Schaltrad je Halbschwingung um eine halbe Zahnteilung
weiter bewegt wird, wobei dem Schaltrad ein Sperr-Zahnrad mit gegenüber dem Schaltrad
doppelter Zähnezahl und einer in die Verzahnung eingreifenden Sperrfeder zugeordnet
ist.
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Fortschaltvorrichtungen der genannten Art sind bekannt. Tritt bei
einer solchen Vorrichtung eine auf das Schaltrad wirkende rückdrehende Kraft auf,
was beispielsweise bei einer Verschmutzung des Räderwerkes vorkommen kann, so besteht
die Gefahr, daß die Schaltradzähne an der Schaltweiche schleifen und damit eine
Isochronismusstörung des Drehschwingers bewirken oder daß überhaupt keine ordnungsgemäße
Fortschaltung mehr erfolgt.
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Es ist an sich eine Fortschaltvorrichtung für das Räderwerk einer
Uhr durch einen Motor-Drehschwinger bekannt, bei welcher mit dem Drehschwinger ein
Schaltfinger bewegt wird, welcher in die Verzahnung des Schaltrades eingreift und
dessen periodische Fortschaltung bewirkt. Dabei ist eine unmittelbar in die Schaltradverzahnung
eingreifende Sperrfeder vorgesehen, die in bezug auf die rückwärtigen Zahnflanken
des Schaltrades so angeordnet ist, daß diese rückwärtigen Zahnflanken bei einer
Rückdrehung des Schaltrades für die Sperrfederspitze einen Anschlag bilden, so daß
eine Rückdrehung verhindert wird. Eine solche Sperrfeder ist aber nicht dazu geeignet,
das Schaltrad in den Schaltpausen in einer bestimmten Lage zu halten, was bei Verwendung
einer Schaltweiche von besonderer Wichtigkeit ist, damit ein Schleifen der Schaltradzähne
an den Sicherungsflächen der Schaltweiche verhindert wird. Um das Schaltrad in den
Schaltpausen in einer definierten Lage zu halten, ist bei der bekannten Vorrichtung
noch eine zusätzliche Sperrfeder vorgesehen, die aber ihrerseits allein nicht in
der Lage ist, eine Rückdrehung des Schaltrades mit Sicherheit zu verhindern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fortschaltvorrichtung
zu schaffen, welche einen geringen Aufwand erfordert und eine Rückdrehung des Schaltrades
mit Sicherheit verhindert. Dies wird bei einer Fortschaltvorrichtung der eingangs
genannten Art dadurch erreicht, daß das Sperr-Zahnrad mit einer Verzahnung versehen
ist, welche bei einer Rückdrehung für die das Sperr-Zahnrad in den Schaltpausen
in einer definierten Lage haltende Sperrfeder einen Anschlag bildet. Bei einer solchen
Vorrichtung wird mit einer einzigen Sperrfeder sowohl eine genaue Lage des Schaltrades
in den Schaltpausen sichergestellt als auch eine Rückdrehung mit Sicherheit vermieden.
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Vorzugsweise bildet die in Drehrichtung rückwärtige Zahnflanke in
ihrem oberen Teil einen Absatz, dessen Profil etwa der von der Spitze der Sperrfeder
bei ihrer Bewegung beschriebenen Fläche entsprechen kann. Das Profil des Absatzes
kann hinterschnitten sein.
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Zweckmäßigerweise besitzt der auf den Anschlag bzw. den Absatz folgende
Zahnflankenteil eine solche Neigung, daß das Sperr-Zahnrad und mit ihm das Schaltrad
durch den auf ihn einwirkenden Druck der Sperrfederspitze weiter gedreht wird, bis
die Sperrfederspitze den Zahngrund erreicht hat.
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Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch das Sperr-Zahnrad
einer Fortschaltvorrichtung gemäß der Erfindung, F i g. 2 eine vergrößerte Darstellung
eines Teiles des Schaltrades mit Sperr-Zahnrad gemäß F i g. 1 und F i g. 3 eine
Darstellung der Fortschaltung des Schaltrades durch die Schaltweiche.
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Das Sperr-Zahnrad 21 besteht mit dem Schaltrad 20 beispielsweise
aus einem Stück. 20a sind die Zähne des Schaltrades, die durch die auf der
Unruhwelle 11 angeordnete Schaltweiche 12 in bekannter Weise weitergeschaltet werden.
In die Verzahnung des Sperr-Zahnrades 21 greift das abgebogene Ende der Sperrfeder
13 ein. Die Zähne des Sperr-Zahnrades
21 sind etwa dreieckförmig
ausgebildet, so daß das abgebogene Ende der Sperrfeder 13 das Schaltrad 20 in einer
wohl definierten Ruhelage hält. Die Sperrfeder 13 wird derart justiert, daß der
sich in der Schaltweiche 12 befindende Zahn des Schaltrades 20 in einer solchen
Lage befindet, daß er nicht an den Sicherungsflächen der Schaltweiche 12 schleift.
Die Vorspannung der Sperrfeder 13 ist so eingestellt, daß einerseits eine wirksame
Sperrung des Schaltrades 20 in der Ruhestellung erfolgt, daß aber andererseits
eine möglichst geringe Dämpfung der Unruhschwingung erfolgt.
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Der Zahnteilungswinkel des Schaltrades 20 ist mit ß bezeichnet. Die
Zähne des Sperr-Zahnrades 21
besitzen eine besondere Form, und zwar bildet
die in Drehrichtung bzw. Fortschaltrichtung vordere Zahnflanke eine Ebene, während
die in Fortschaltrichtung rückwärtige Zahnflanke zwei unter einem Winkel gegeneinander
geneigte Ebenen 21 b und 21 d bildet, die bei 21 c aneinanderstoßen.
Diese rückwärtige Zahnflanke bildet in ihrem oberen Teil somit einen Absatz, der
eine Rückdrehung des Schaltrades 20 bzw. des Sperr-Zahnrades 21 mit Sicherheit verhindert.
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Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Sperr-Zahnrades 21 im
Zusammenhang mit der Fortschaltung des Schaltrades 20 durch die Schaltweiche
12 wird nunmehr an Hand der F i g. 2 und 3 erläutert.
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In F i g. 3 sind mit 12 die Schaltweichenscheiben bezeichnet und mit
12a und 12b die Fortschalt-oder Hebflächen. Mit 20a sind die Schaltradzähne
in der Lage dargestellt, die sie in der Ruhelage der Unruh einnehmen. In F i g.
3 sind noch weitere Stellungen des mittleren Schaltradzahnes gestrichelt dargestellt,
wie sie im Verlauf der Unruhschwingung auftreten. In Wirklichkeit bewegen sich allerdings
die Schaltradzähne auf der in F i g. 3 gezeigten Linie I-I, während sich die Schaltweiche
12 bewegt. Zur Vereinfachung der Darstellung sind sie in F i g. 3 in bezug auf die
Schaltweiche 12 verschoben dargestellt.
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Wenn die Schaltweiche 12 aus der Ruhelage eine Bewegung um den Winkel
x, ausführt (etwa 17°), so erreicht der Schaltradzahn 20 a die Stellung 20
a', in welcher er die Fortschalt- oder Hebfläche 12a det Schaltweiche
12 berührt. Bis zu diesem Augenblick befindet sich die Sperrfeder 13 mit ihrer Spitze
im Zahngrund des Sperr-Zahnrades 20, wie es in F i g. 2 mit ausgezogenen
Linien dargestellt ist.
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Bei der weiteren Bewegung der Schaltweiche 12
um den Winkel
x2 (etwa 38°) wird die Spitze der Sperrfeder 13 durch die in Fortschaltrichtung
vordere Zahnflanke 21a angehoben. Wenn sich der Schaltradzahn in der Stellung
20d ' befindet, ist die Spitze der Sperrfeder 13 über die entsprechende Zahnspitze
des Sperr-Zahnrades 21 hinübergeglitten und nimmt die in F i g. 2 mit
13' bezeichnete Lage ein. In F i g. 2 ist mit 22 ein Kreisbogen angedeutet,
welcher die Bewegungsbahn der Spitze der Sperrfeder 13 andeutet. Der Absatz 21 b
der in Fortschaltrichtung rückwärtigen Zahnflanke des Sperr-Zahnrades deckt sich
etwa mit der Form des Kreisbogens 22; sie kann auch etwas hinterschnitten
sein, so daß die Spitze der Sperrfeder 13, nachdem sie über eine Zahnspitze des
Sperr-Zahnrades 21 hinübergeglitten ist, sofort auf den Zahnflankenteil 21 d hinunterfällt,
sich also mit ihrer Spitze an der Kante 21 c befindet, wie es in F i g. 2
mit 13" dargestellt ist. Bei einer weiteren Drehung der- Schaltweiche um
den Winkel x3 (etwa 5°) wird das Schaltrad 20 noch um einen kleinen Winkel
verdreht, bis es die in F i g. 3 gezeigte Stellung 20d" einnimmt. Hierbei gleitet
die Spitze der Sperrfeder 13 auf dem Zahnflankenteil 21d, jedoch nicht ganz bis
zum Zahngrund 21 e. Vielmehr erfolgt die restliche Drehung des Schaltrades
20, d. h. bis zur Lage 20a.. des Schaltzahnes, durch den Druck der Sperrfederspitze
auf den Zahnflankenteil 21 d, bis die Sperrfederspitze den Zahngrund 21 e erreicht
hat. Damit nimmt der Schaltradzahn, wie bereits erläutert, die in F i g. 3 mit 20
a ... gezeigte Lage ein, wodurch ein Schleifen der Schaltradzähne an
den Schaltweichenscheiben verhindert wird.
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Falls das Räderwerk der Uhr verschmutzt ist oder aus sonst irgendeinem
Grund eine vergrößerte Reibung auftritt, kann unter Umständen auf das Sperr-Zahnrad
21 ein nach rückwärts gerichtetes Drehmoment ausgeübt werden, wodurch die Sperrfeder
13
durch den Zahnflankenteil 21 d wieder etwas angehoben werden kann,
jedoch nur bis zu der in F i g. 2 mit 13" bezeichneten Stellung, in welcher die
Spitze der Sperrfeder 13 an den Absatz 21 b anstößt, wodurch eine
weitere Rückdrehung des Sperr-Zahnrades und damit des Schaltrades mit Sicherheit
verhindert wird.
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In F i g. 2 ist der Teilungswinkel des Schaltrades mit ß bezeichnet.
Der Teilungswinkel des Sperr-Zahnrades ist mit ß, bezeichnet. Er ist halb so groß
wie der Teilungswinkel ß. ß2 ist der Verdrehungswinkel des Sperr-Zahnrades, der
durch die Hebung der Schaltweiche bewirkt wird, wenn diese sich um den Winkel x2
bewegt. ß3 ist der restliche Bewegungswinkel des Sperr-Zahnrades, nach welchem die
Sperrfeder 13 die Sicherungsstellung einnimmt.