-
Zeitschalter Die Erfindung bezieht sich auf einen Zeitschalter und
bezweckt eine Zeitmesseinrichtung fiir die verschiedensten Bedürfnisse des alltäglichen
Lebens, bei denen Ungenauigkeiten der ßeitmesseinrichtung innerhalb gewisser Grenzen
ohne weiteres ningenomme werden können.
-
Es ist bekannt für Kurzzeitbereiche, etwa bis zu zwei stunden , beislielsweise
als Küchen-oder Parkuhr, Zeitmesseinrichtungen mit ouer otuie Verbidung zu entsprechenden
Signaleinrichtungen zu verwenden, die in herkömmlicher Weise aus einem in ein beliebig
gestaltetes Gehäuse eingesetzten Primitiv-Ührwerk besteer und gegebenenfalls über
eie programmierbare Auslöseeinrichtung eine für den jeweiligen Anwendungsbereich
geeignet erscheinende Signalvorrichtung in Tätigkeit setzen.
-
Es ist ferner bekannt mit Hilfe sogenannter Fließmassen bewegungsabläufe,
insbesondere Drehbewegungen, innerhalb bestimmter Zeit-Flächenverhältnisse mit mehr
oder minder grober einen nauigkeit in einer vorherbestimmbaren Weise zu steuern.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Zeitschalter zu schaffen,
der bei einer im alltaglichen Leben ausreichenden Anzeigegenauigkeit aus einer Mindestanzahl
von Einzelteilen als
billiger Massenartikel mit geringstmöglichem
Aufwand und in extrem kleinen Abmessungen hergestellt werden kann und der insbesondere
ohne die Anwendung von Uhrwerksteilen auskommt.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst,
daß zwei Teile eines vorzugsweise kreisrunden Gehäuses um eine konzentrische Achse
frei drehbar ineinander gelagert und über innerhalb des Gehäuses angeordnete, getriebliche
kittel, deren einer Teil mit einer einstellbaren Antriebskraft und von denen ein
weiterer Teil mit einer vorzugsweise konstarlten Hemmkraft beaufschlagt ist, derart
miteinander gekoppelt sind, daß ihre gegenseitige, freie Verdrehbarkeit wenigstens
teilweise aufgehoben ist.
-
Gemäß einer bevorzugten Verwirklichungsform der Erfindung ist ein
um eine konzentrische Achse frei drehbar in einem ersten Gehäuseteil gelagertes
zweites Gehäuseteil mit dem ersten (;ehäuseteil durch Vermittlung eines Planetengetriebes
gekoppelt und ist das zweite Gehäuseteil mit einem gegen das erste Geliiuseteil
abgestützten Drehmoment beaufschlagt, in der Weise, daß es um seine Lagerachse gedreht
wird. Das Planetengetriebe besteht aus einem konzentrisch gelagerten Sonnenrad,
eiilem um eine zur Gehäuseteildrehaciise parallele Achse drehbar an einem Ausleger
oder dergl. des zweiten Gehäuseteiles gelagertem flanetenrad und einem durch eine
mindestens über einen Teilabschnitt hin am Innenumfang des ersten Gehäuseteiles
ausgebildeten Verzahnung oder Reibfläche dargestellten Außenrad. Je nach erforderlicher
Genauigkeit des Zeitschalters kann dabei das Planetengetriebe entweder als Zahnradgetriebe
oder als Xeibradgetriebe gestaltet sein. Unabhängig von der Gestaltungsform des
Planetengetriebes ist jeweils das Sonnenrad durch zwischenschaltung einer Fließmasse
in seiner Lagerung mit einer bestimmbaren Hemmkraft beaufschlagt und das mit diesem
zusammenTtirkende Planetenrad unter der wirkung des auf das zweite Gehäuseteil wirkenden
Drehmomentes angetrieben, sodaß je nach Zähigkeitsgrad der die klemmkraft bewirkenden
Fließmasse und einer das DrehmomeilS allf das zweite Gehäuseteil bewirkenden Feder
eine mehr oder minder
zeitkonstante gegenseitige Verdrehung beider
Gehäuseteile erzielt wird. Erfindungsgemäß ist die Lagerung des Sonnenrades mehrteilig
ausgebildet, wobei dieses insbesondere unter Zwischenschaltung einer Rutchkupplung
oder eines Freilaufes gelagert ist. Zweckmäßigerweise ist im ersten Gehäuseteil
ein als Hohlwelle ausgebildeter Lagerzapfen vorgesehen, der einen Fließmassenvorrat
aufnimmt und einen axialen Schlitz aufweist, durch den die Fließmasse zur Lagerfläche
des Sonnenrades hin austreten kann. Über den Lagerzapfen ist neben dem Sonnenrad
insbesondere auch das zweite Gehäuseteil drehbar gelagert. Der Drehmomentbeaufschlagung
des zweiten Gehäuseteiles ist zweckmäßig eine gegen das erste Gehäuseteil abgestützte
und in einer etwa domartigen Ausbauchung des zweiten Gehäuseteiles untergebrachte
Spiralfeder zugeordnet, die sich einerseits gegen das erste Gehäuseteil abstützt
und andererseits am zweiten Gehäuseteil angreift, wobei sie auf dem Lagerzapfen
geführt ist.
-
In bevorzugter Mnzelausgestaltung der Erfindung ist weiterhin vorgesehen,
daß das zweite Gehäuseteil dem Planetenrad gegenüberliegend eine Feder zunge aufweist
und die das Außenrad bildende lmenverzalmung oder Reibfläche des ersten Gehäuseteiles
sich nur iiber einen Teil des IIulenumfanges hin erstreckt, derart, daß -ich ein
gewisser Freihub ergibt, innerhalb dessen das zweite Gehäuseteil gegenüber dem ersten
Gehäuseteil frei drehbar ist.
-
Die mit dem ersten Gehäuseteil verbundene i?ederzunge kann dabei entweder
als hlangzunge mit Nocken oder dergl. am Innenumfang des ersten Gehäuseteiles oder
aber auch mit am ersten Gehäuseteil angeordneten Kontakten zur Auslösung einer Signaleinrichtung
zusammenwirken.
-
In weiterer Vervollkommnung der Erfindung kann schließlich noch vorgesehen
sein, daß der Lagerzapfen als radial geschlitzte Hülse ausgebildet und über geeignete
Flansche drehbar im ersten Gehäuseteil gelagert sowie über einen in seinen Hohlraum
eingreifenden Befeptigungsstitt oder dergl. mit dem zweiten Shäuseteil drehfest
verbunden ist. ei dieser Ausgestaltungsform weist der Lagerzapfen vorzugsweise ein
das erste Gehäuseteil überragendes, mit einem Schlitz versehenes Kopfteil auf und
sinddie
aneinander angrenzenden Randzonen beider Gehäuseteile mit
Skalen oder dergl. sowie einem Zeiger oder der. versehen, derart, daß der Zeitschalter
auf vorbestimmbare, wählbare Zeitabläufe einstellbar ist.
-
Durch den erfindungsgemäßen Zeitschalter ist eine in vielerlei Gestaltungsformen,
beispielsweise als Schlüsselanhänger cder Kugelschreiberhülse und dergl. oder aber
auch als Zubehör für sonstige Gerätschaften, verwirklichbare Zeitmesseinrichtung
geschaffen, die infolge der Einfachheit ihres Aufbaues und der geringen Anzahl der
erforderlichen Einzelteile als billiger Paassenartikel herstellbar ist und dennoch
die in solchen Fällen erforderliche Messgenauigkeit zu erbringen vermag. Als weiterer
Vorzug des erfindungsgemäßen Zeitschalters wäre noch anzuführen, daß dieser im Gegensatz
zu Primitiv-Uhrwerken oder dergl. ohne weitere Einrichtungen, allein aufgrund seiner
Bauart stoßsicher, antimagnetisch und wasserfest ist. Selbst größere Temperaturschwankungen
wirken sich nicht unerträglich nachteilig auf die Genauigkeit des Zeitschalters
aus, insbesondere wenn dessen Bestandteile entsprechend einem weiteren Merkmal der
Erfindung zum überwiegenden Teil aus Kunststoff hergestellt sind.
-
Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand
zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele im einzelnen beschrieben.
In der Zeichnung zeigt die figur 1 eine Draufsicht auf einen als Schlüsselanhanger
ausgebildeten, erfindungsgemäßen Zeitschalter; Figur 2 einen Schnitt durch einen
Zeitschalter gemäß Figur 1 entlang der Linie II- II; Figur 3 eine teilweise aufgebrochene
Draü£sicht auf einen Zeitschalter nach Figur 1 Figur 4 eine teilweise aufgebrochene
Draufsicht auf einen mit einem Reibradgetriebe ausgerüsteten Zeitschalter.
-
In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist der erfindungsgemäße Zeitschalter
als Schlüsselanhänger, insbesondere als Parkuhr oder
dergl. ausgebildet
und besteht im wesentlichen aus zwei konzentrisch ineinander gelagerten Gehäuseteilen
1 und 2, einem hohlen Lagerzapfen 3 und beide Gehäuseteile 1 und 2 miteinander koppelnden
getrieblichen Mitteln 4,5 und 6 sowie einer Spiralfeder 7.
-
Das Gehäuseteil 1 ist als topfförmiges Gehäuse ausgebildet, während
das Gehäuseteil 2 eine V ertiefung 8 aufweist und deckelartig, jedoch frei drehbar
um eine durch einen hohlen Lagerzapfen 3 gebildete, konzentrische Achse am Gehäuseteil
1 gelagert ist. Der Lagerzapfen 3 weist eine Ausnehmung 9 auf, die einen Vorrat
an Fließmasse 10 aufnimmt und mit einer schlitzförmigen, radialen Offnung 11 versehen
ist. Der Lagerzapfen 3 ist drehbar im Gehäuseteil 1 gelagert und andererseits drehfest,
durch vermittlung eines Befestigungsstiftes 12, mit dem anderen Ge-Gehäuseteil 2
verbunden. Das Gehäuseteil 2 besteht aus einem topfförmigen Mittelteil 13 und einem
deckelartigen, die Umfangsränder des ersten Gehäuseteiles 1 übergreifenden Teil
14 und weist einen radial gerichteten Ausleger 15 auf, an dem um eine zum Lagerzapfen
3 parallele Achse 16 ein Planetenrad 5 frei drehbar gelagert ist, In dem in den
Figuren 1 bis 3 gezeigten Ausführungs beispiel sind die die Gehäuseteile 1 und 2
miteinander koppelnden getrieblichen Mittel 4,5 und 6 als Planeten-Zahnradgertriebe
ausgebildet und ist das Sonnenrad des Getriebes unter Zwischenschaltung einer durch
eine Hülse 17 gebildeten Rutschkupplung auf dem Lagerzapfen 3 gelagert, derart daß
die im Lagerzapfen 3 bevorratete Bließmasse in einen Ringspalt 18 zwischen der Hülse
17 und dem Lagerzapfen 3 eintreten kann, sodaß die Drehbewegung des Sonnenrades
4 in einer Drehrichtung vermittels der Fließmasse 10 gehemmt ist, während es in
der entgegengestezten DrehrichtUng mehr oder minder frei beweglich ist. Nit dem
Sonnenrad 4 kämmt das Planetenrad 5 welches über ein auf das Gehäuseteil 2 wirkendes
und gegen das Gehäuseteil 1 abgestütztes Drehmoment angetrieben ist. Das auf das
Gehäuseteil 2 wirkende Drehmoment wird im gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine
Spiralfeder 7 aufgebracht, welche in der topfförmigen Ausbauchung des Gehäuseteiles
2 angeordnet und über einen Stützarm 19 in der schlitzförmigen radialen Offnung
18 des Lagerzapfens 3 abgestützt ist. Andererseits greift die Spiralf eder 7 über
einen
Auslegerarm 20 am Gehäuseteil 2 an. Am Innenumfang der senkrecht
zur Gehäuseebene gerichteten Wandung 21 des Gehäuseteiles 1 ist über einen Teil
des Umfangsbereiches der Gehäusewandung hin eine als Außenrad des Planetengetriebes
wirkende innenverzahnung 22 angeordnet, mit der das Planetenrad 5 andererseits kämmt.
-
Dem Ausleger 15 gegenüberliegend ist am Gehäuseteil 2 eine Federzunge
23 angeordnet, die im gezeigten Ausführungsbeispiel als Klangzunge mit der innenverzahnung
22 zusammenwirkt, und zwar in der Weise, daß nachdem das Planetenrad 5 den Bereich
der das Außenrad bildenden Innenverzahnung 22 durchlaufen hat ein gewisser Freihub
einsetzt, innerhalb dessen das Gehäuseteil 2 gegenüber dem Gehäuseteil 1 frei drehbar
ist und unter der Wirkung der Spiralfeder 7 relativ schnell verdreht wird, sodaß
die Klengzunge 23 über die innenverzahilung 22 rattert. Im £ezeigteIi AusS rungsbeispiel
sind die '£eile 13 und 14 des zweiten Gehäusetelles gegeneinander verdrehbar ausgebildet,
wobei das topfförmige Teil 13 gegenüber dem Deckelteil 14 verdrehbar ist und vorzugsweise
entlang seiner vertikal zur Gehäuseebene gerichteten Umfangsfläche eine Riffelung
26 oder dergl. sowie oberseitig eine Anzeigeskala und einen Zeiger 27 aufweist,
während das Deckelteil 14 oberseitig ebenfalls mit einer Skala 28 versehen sit.
Das die Unterseite des Gehäuseteiles 1 teilweise übergreifende hopfteil 29 des Lagerzapfens
3 ist mit einem Schlitz 30 verstehen über den der Lagerzapfen 3, beispielsweise
mittels eines Geldstückes,zwecks erlangung einer bestimmten Vorspannung der Spiralfeder
7 gegenüber beiden (ehäuseteiLen 1 und 2 verdrehbar ist.
-
In der Darstellung der Figur 4 ist bei im übrigen gleicher Ausgestaltung
ein mit einem als Xeibradgetriebe 4,5 und 6 ausgerüsteter Zeitschalter dargestellt.
Dabei sind Sonnen-und Planetenrad 31,32 jeweils als Reibräder ausgebildet und ist
der Durchmesser des elastisch ausgebildeten Planetenrades 31 grösser als der Abstand
zwischen Sonnenradoberfläche und 33 und Planetenradachse 34. Am Innenumfang der
Gehäusewandung 5 ist dementsprechend eine sich über einen Teil Umfanges hin erstrek.-kende
Reibfläche 36 angeordnet, mit der das Plan@tenrad 31 andererseits
zusammenwirkt.
-
Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Zeitschalters ist folgenlurch
eine gegenseitige Verdrehung beider Gehäuseteile 1 und 2 wird die Spiralf eder 7
mehr oder minder gespannt und übt auf dgs Gehäuseteil 2 ein Drehmoment aus, welches
überdessen Ausleer 15 auf das Planetenrad 5 bzw. 31 übertragen wird. Da das Planetenrad
5 bzw. 31 einerseits mit einem Außenrad 6 bzw. 36 und anderseits mit einem Sonnenrad
4 bzw. 32 in Wirkverbindung steht und jeweils das Sonnenrad 4 bzw. 32 in seiner
Verdrehbarkei durch die in den Ringspalt 18 seiner Lagerung eingedrungene Fliejmasse
10 gehemmt ist, ist die Abrollgeschwindigkeit des Planetenrades 5 bzw. 31 durch
die Hemmwirkung der Fließmasse 10 ei erseits und durch die Spannung der Spiralfeder
7 andererseits testimmt. Diese Verhältnisse bleiben über den als Außenrad au gebildeten
Bereich des Gehäuseteiles 1 hin konstant. Sobald jedoch das Planetenrad 5 bzw. 31
diesen Gehäusebereich verlassen iat kann das Planetenrad 5 bzw. 31 frei um seine
Drehachse rotieren, sodaß ein gewisstr Freihub ensteht, über dessen Bereich hii
sich beide Gehäuseteile 1 und 2 frei gegeneinander verdrehen können. In diesem Freihubbereich
wird eine mit dem Gehäuseteil 2 verbundene Klangzunge oder Kontaktzunge wirksam,
indem insbesondere eine Klangzunge über den Verzahnungsbereich der als Auß;rad 6
ausgebildeten Gehäusewandung 21 rattert.