DE2163404B1 - Geraet zum messen des musikalischen oder medizinischen zeitmasses - Google Patents

Description

?.5 Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Messen des musikalischen oder medizinischen Zeitmasses, das an der Außenseite seines Gehäuses ein mittels eines Pendelbutzens drehfest auf einer Ankerwelle gehaltenes Pendel aufweist, dessen Schwingung durch ein Steigrad einer Antriebsvorrichtung aufrechterhalten wird, dessen Zähne mit den beiden quer zur Steigradebene versetzt hintereinanderliegenden Ankerpaletten eines auf der Ankerwelle angeordneten Ankers, Taktschläge erzeugend, anschlagen und beim Abgleiten an den Hebeflächen der Ankerpaletten dem Pendel jeweils einen Antriebsimpuls zuführen.

Geräte dieser Art gehören bereits seit langem zum Stande der Technik und werden in der Hauptsache beim Musizieren als sogenanntes Metronom benutzt.

Der Einfachheit halber wird deshalb in den nachfolgenden Ausführungen diese Bezeichnung beibehalten, ohne daß jedoch die Erfindung in ihrer Anwendung als auf diesen speziellen Zweck beschränkt zu betrachten ist.

Bekanntlich erfährt das Pendel von Metronomen von den Zähnen des Steigrades immer wieder einen kleinen Anstoß, so daß der durch die Lagerreibung erzeugte Energieverlust bei jeder Schwingbewegung ausgeglichen wird und das Pendel mit gleichbleibender Amplitude weiterschwingt.

Damit durch die auf die Ankerpaletten gerichteten Stöße des Steigrades die Schwingungsdauer des Pendels nicht beeinflußt wird, müssen sie gerade in dem Augenblick erfolgen, in dem das Pendel seine Null-Lage passiert. Da hierbei die die Antriebsstöße bewirkende intermittierende Drehbewegung des Steigrades durch den Anker bzw. dessen Ankerpaletten gesteuert wird, kommt es auf größte Genauigkeit in bezug auf das gegenseitige Ausrichten von Anker und Pendel bzw. Pendelbutzen bei deren Montage bzw. Anordnung auf der Ankerwelle an.

Diese gegenseitige Einstellung der besagten Teile gestaltet sich zeitraubend und erfordert viel Erfahrung, so daß die bisher zur Verwendung kommenden Anker auf Grund ihrer konstruktiven Gestaltung für dieses Ausrichten nur schlecht zu beherrschen waren. Hier setzt nun die Erfindung ein.
Es liegt ihr die Aufgabe zugrunde, die Konstruk-

tion des Ankers solcher Metromome derart zu verbessern, daß sich derselbe bei seiner Montage schnell und mit großer Präzision in der geforderten Ausrichtung relativ zum Pendelbutzen auf der Ankerwelle fixieren läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Anker an seiner vom Steigrad abgekehrten Seite mindestens einen sich im wesentlichen über dessen gesamte Achslänge erstreckenden, ebenen Flächenteil aufweist. Dieser Flächenteil eröffnet nun die Möglichkeit, beim Aufbringen des Ankers auf die Ankerwelle denselben an eine zum Pendelbutzen in einer vorbestimmten Ausrichtung vorgesehenen Bezugsfläche, beispielsweise einer geeigneten Montagevorrichtung, zur Anlage zu bringen, bevor der Anker zur Erzielung eines Festsitzes auf die Ankerwelle aufgeschoben wird. Eine auf diese Weise vorzunehmende Ankereinstellung ließ die bisherige Ankerkonstruktion, bei der die Ankerstirnenden lediglich durch die dünnen Ankerpaletten gebildet waren, nicht zu.

Bei der Kleinheit von Metronomankem empfiehlt es sich dabei, am Anker zwei einander ungefähr rechtwinklig zugeordnete Einstellflächenteile vorzusehen. Damit läßt sich der Anker zu Montagezwecken in einer geeigneten Aufnahme mit größter Präzision fixieren.

Die Fertigungskosten eines erfindungsgemäß ausgebildeten Ankers können auf einem Minimum gehalten werden, wenn derselbe, gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung, als einstückiges Spritzteil ausgebildet ist. Für eine in dieser Weise vorzunehmende Ankerherstellung stehen verschiedene geeignete Materialien, beispielsweise entsprechende Metallegierungen zur Verfügung. Als besonders günstig hat es sich in diesem Zusammenhang erwiesen, sowohl den Anker als auch das Steigrad aus Kunststoff zu spritzen und hierbei für den Anker einen Kunststoff zu verwenden, der härter ist als der für das Steigrad verwendete Kunststoff.

Aus dem erwähnten Vorschlag, den Anker einstückig als Spritzteil auszubilden, resultiert gegenüber der bekannten Ankerkonstruktion ein außerordentlicher Kostenvorteil. Während nämlich die bekannten Anker aus zwei Ankerpaletten und einer Distanzbuchse bestehen, und jeder dieser Bestandteile einer umfangreichen Bearbeitung, wie Bohren und Drehen der Distanzbuchse, Stanzen, Fräsen und Härten der Ankerpaletten, ferner Schleifen und Polieren sowohl der Auflauffläche der Ankerpaletten als auch deren Hebefläche und es schließlich des Zusammennietens dieser drei Bestandteile bedarf, kann auf diese aufwendigen Arbeiten durch den Erfindungsvorschlag völlig verzichtet werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ankers bilden hierbei die Einstellflächenteile Seitenflächen eines als rechtwinkliges Prisma ausgebildeten und von der Ankerwelle durchdrungenen Aufnahmekörpers, an dem die Ankerpaletten an jeweils einer der sich quer zur Achse der Ankerwelle erstreckenden Kanten der Prismenbasis in Form von Kurven angeformt sind.

Vorteilhafterweise wird man hierbei die Größenverhältnisse der mit den Zähnen des Steigrades zusammenwirkenden Teile der als Ankerpaletten dienenden Kurven derart wählen, daß sie den entsprechenden Abmessungen der Ankerpaletten von Ankern konventioneller Bauart entsprechen, um am Steigrad der Antriebsvorrichtung selbst oder an der Lagerung der Ankerwelle bekannter Metronome keine Veränderungen vornehmen zu müssen.

Unter Beibehaltung des prismatisch ausgebildeten Aufnahmekörpers läßt sich eine derartige Ausbildung der Kurven in besonders günstiger Weise erzielen, wenn an der Basis des Prismas sowie an den Kurven symmetrisch zu den die Einstellflächenteile bildenden Seitenflächen des Prismas im Querschnitt

xo ein halbringförmiger, von der Ankerwelie durchdrungener Ansatz angeformt ist, dessen Durchmesser kleiner ist als die Länge der Basis, wobei die die Ankerpaletten bildenden Kurven die seitlich des Ansatzes in radialer Richtung sich wegerstreckenden Flächenteile der Basis überbrücken. Der an die Basis angeformte halbringförmige Ansatz sowie die sich von diesem seitlich wegerstreckenden Flächenteile der Basis ermöglichen eine derartige Ausbildung und Aussteifung der Kurven, daß sich diese durch ein Maximum an Stabilität auszeichnen.

In weiterer vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird außerdem vorgeschlagen, die Kurven an ihren freien, ungefähr in einer gemeinsamen Ebene liegenden und voneinander in< Achsrichtung des Ankers im Abstand angeordneten Enden durch eine an sich bekannte, an ihrer einen Seite angeformte und mit den Zähnen des Steigrades zusammenwirkende Hebefläche und durch eine an ihrer anderen Seite angeformte Schrägfläche sich nach vorne und oben verjungen zu lassen. Hierbei ist es für die Freigabe des jeweils mit den Kurven zusammenwirkenden Steigradzahnes besonders günstig, wenn die Schrägfläche der Kurven sich ungefähr von der halben Höhe der Kurven bis zum oberen Kruvenrand erstreckt.

Die Handhabung des Ankers zur Einstellung desselben relativ zum Pendelbutzen auf der Ankerwelle läßt sich gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung besonders vorteilhaft vornehmen, wenn der Anker auf die Ankerwelle aufgespritzt ist und dadurch ein gut zu handhabendes Bauteil zur Verfügung steht. Günstigerweise wird man hierbei die Ankerwelle an der Stelle, an welcher der Anker aufzuspritzen ist, mit einer Umfangsnut ausstatten, um eine absolut sichere Verbindung zwischen beiden Teilen herzustellen. Damit der Anker auch gegen Verdrehen wirksam gesichert ist, wird außerdem vorgeschlagen, den durch die Umfangsnut verminderten Wellenquerschnitt am Umfange aufzurauhen bzw. zu rändeln.

Schließlich kann zum exakten gegenseitigen Ausrichten und Befestigen von Anker und Pendel bzw. Pendelbutzen der letztere gleichfalls durch ein Spritzoder Preßteil gebildet und auf die Ankerwelle vorzugsweise zusammen mit dem Anker aufgespritzt werden, wobei man für beide Teile vorteilhaft gleiches Material, vorzugsweise Kunststoff, insbesondere Polyamid, verwenden wird.

Hierbei empfiehlt es sich, die Ankerwelle auch für den Pendelbutzen mit einer Umfangsnut auszustatten und den entsprechenden Umfangsteil des dadurch verminderten Wellenquerschnitts zu rändeln. Die Maßnahme, sowohl den Anker als auch den Pendelbutzen vorzugsweise gleichzeitig an der Ankerwelie anzuformen, ermöglicht eine optimale Kosteneinsparung bei der Fertigung von Ankervorrichtungen für Metronome.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Metronoms, dessen Gehäuse zur Veranschaulichung der Antriebsvorrichtung seines Schwingmechanismus aufgebrochen ist,

F i g. 2 eine Teilansicht der F i g. 1 zur Darstellung des mit den Zähnen des Steigrades zusammenwirkenden, auf der Ankerwelle angeordneten Ankers,

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 der F i g. 2 zur Darstellung der Stirnansicht des Ankers der in wesentlich größerem Maßstab als in F i g. 2 ge- ίο zeigt ist,

Fig.4 eine Ansicht auf das Stirnende einer Ankerpalette in Richtung der Linie 4-4 der F i g. 5,

Fig.5 eine Ansicht des Ankers, von oben gesehen, F i g. 6 die Ankerwelle in verkürzter Darstellung,

Fig.7 die Ankerwelle mit aufgebrachtem Anker und Pendelbutzen.

In F i g. 1 ist das Gehäuse eines Metronoms mit 10 beezichnet, das nach vorn zu durch eine Stirnplatte 11 abgeschlossen ist. An der Innenseite dieser Stirnplatte ist ein Gestell 15 befestigt, in dem ein eine Spiralfeder enthaltendes Federgehäuse 16 gelagert ist, dessen Zahnkranz 17 über ein Ritzel 18 ein Steigrad 20 antreibt. Das letztere wirkt mit einem als Ganzes mit 25 bezeichneten Anker zusammen, der auf einer Ankerwelle 27 befestigt ist.

Die letztere ist einmal bei 28 im Gestell 15 und zum anderen in einem Lagerbügel 30 der Stirnplatte 11 gelagert. Zwischen dem Lagerbügel 30 und der Stirnplatte ist auf der Ankerwelle 27 ein sogenannter Pendelbutzen 31 drehfest angeordnet, der ein auf einen Zapfen 32 der Ankerwelle aufgestecktes Pendel 33 gegen Verdrehen sichert, indem dasselbe in eine an seiner vorderen Stirnseite angeordnete Nut 34 eingreift. Zur Halterung des Pendels in der Nut ist der Pendelbutzen, sofern er aus Metall besteht, im Bereich der Nutwände gestaucht.

Der Anker 25 ist durch ein in einem Arbeitsgang gespritztes Formteil gebildet und weist einen Aufnahmekörper 36 auf, der als Prisma in Dreiecksform ausgebildet ist, das an seiner vom Steigrad 20 abgekehrten Seite zwei vorzugsweise einander im rechten Winkel zugeordnete, Einstellflächen bildende, ebene Seitenflächen 37 und 38 aufweist, die sich über die gesamte axiale Länge des Aufnahmekörpers erstrekken. Am Scheitel dieser beiden ebenen Flächen, d. h. am untersten Teil des Aufnahmekörpers, ist dieser abgerundet, d. h. er weist dort eine konvexe Krümmung 40 auf.

Mit Hilfe dieser ebenen Seitenflächen 37 und 38 läßt sich der Anker in einer entsprechenden Vorrichtung exakt an diesen Flächen entsprechenden ebenen Gegenflächen anlegen und damit in bezug auf die Nut des Pendelbutzens genau ausrichten. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß jeweils beim Durchgang des Pendels durch seine Ruhelage auf eine der mit 42 und 44 bezeichneten Ankerpaletten durch einen Zahn 62 des Steigrades ein Stoß zur Erzeugung einer einen Antriebsimpuls bewirkenden Kraftkomponente zum Antrieb des Pendels ausgeführt wird.

Mit 46 ist die Basis des den Aufnahmekörper 36 bildenden und die Form eines rechtwinkligen Dreiecks aufweisenden Prismas bezeichnet. An dieser Basis ist symmetrisch zur Ankerachse ein im Querschnitt halbringförmiger Ansatz 48 angeformt, und die Ankerwelle durchdringt sowohl diesen Ansatz als auch den prismatischen Aufnahmekörper jeweils zur Hälfte, wobei die Achse der Ankerwelle sowohl in der Ebene der Basis 46 des Aufnahmekörpers 36 als auch in der Ebene der Symmetrieachse des Aufnahmekörpers liegt. Die bereits erwähnten Ankerpaletten 42 und 44 sind in Form von Kurven an jeweils einer der sich quer zur Achse der Ankerwelle erstrekkenden Kanten 50, 52 der Prismenbasis angeformt, wobei sie sich entlang der Mantelfläche des halbringförmigen Ansatzes 48 erstrecken. Sie sind damit zwangsläufig segmentförmig ausgebildet und haben über ihre gesamte Länge eine gleichbleibende Radialausdehnung. Das Verhältnis des Durchmessers des ringförmigen Ansatzes 48 zum gegenseitigen Abstand der stirnseitig die Basis 46 begrenzenden parallelen Seitenkanten 54, 56 ist hierbei so gewählt, daß die gekrümmte äußere Kante der beiden Ankerpaletten 42, 44 mit der Ankerwelle bzw. dem halbringförmigen Ansatz 48 ein gemeinsames Zentrum haben.

Die Ausstattung des prismenförmigen Aufnahmekörpers mit dem halbringförmigen Ansatz sowie mit den sich vom Ansatz 48 radial wegerstreckenden bei- ( den Flächenteile 58, 60 gewährleistet eine verhältnismäßig geringe Radialausdehnung der Ankerpaletten und demgemäß eine gegen die durch die Zähne 62 des Steigrades 20 bewirkte Schlagbeanspruchung stabile Konstruktion, zu der die am jeweils unteren Stirnende der Ankerpaletten vorgesehene einstückige Verbindung mit dem Aufnahmekörper wesentlich beiträgt (s. Fig. 3).

Wie aus F i g. 5 klar zu ersehen ist, sind die Ankerpaletten, in Achsrichtung des Ankers gesehen, in einem solchen gegenseitigen Abstand angeordnet, daß ein strichpunktiert angedeuteter Zahn des Steigrades mit Spiel den durch die beiden Ankerpaletten definierten Durchgang (d) im Verlaufe der Ankerbewegung mit Spiel durchfahren kann.

Die die Ankerpaletten 42, 44 bildenden Kurven reichen mit ihrem freien Ende um gleiche Beträge vorzugsweise geringfügig über eine durch die Achse der Ankerwelle hindurchgehende vertikale Ebene hinaus (s. Fig.5). Die Kurven weisen an ihrem freien Ende, und zwar auf der Seite, an der die Steig- | radzähne 62 anschlagen, jeweils eine etwa unter samte Höhe der Kurven erstreckende Hebefläche 63 auf, an denen die Steigradzähne abgleiten. Durch dieses Abgleiten wird dann eine senkrecht zur Ankerachse wirksam werdende Kraftkomponente zur Erzeugung von Pendelantriebsimpulsen wirksam. Die Hebefläche 63 der Kurven weist hierbei eine verhältnismäßig geringe Breite auf, wobei sie mittels Radien in die angrenzenden Flächen kantenfrei übergeht. An der gegenüberliegenden Seite weisen die Kurven im Bereich ihres freien Endes eine Freigabefläche 64 auf, die am vorderen Ende der Kurven ihre größte Breite hat und nach hinten spitz ausläuft. Diese Freigabeflächen, die sich ungefähr von der halben Höhe der Kurven bis zum oberen Kurvenrand erstrecken, stellen sicher, daß die Steigradzähne, insbesondere wenn sie unter einem spitzen Winkel zur Ankerachse auf den Kurven auftreffen, beim Abgleiten bereits nach geringem Drehwinkel des Steigrades mit Sicherheit von der Kurvenstirnfläche 66 freikommen.

Wie bereits oben erwähnt, ist der Anker einstückig aus geeignetem Material, insbesondere Kunststoff, hergestellt und wird vorzugsweise bei seiner Fertigung unmittelbar auf die Ankerwelle 27 aufgespritzt.

Um den Anker dabei sowohl in axialer Richtung als auch gegen Drehen zu sichern, weist die Ankerwelle eine Umfangsnut 68 auf, und dieser durch die Nut gebildete, verminderte Querschnitt der Ankerwelle ist an seinem Umfang gerändelt.

Vorzugsweise wird auch der Pendelbutzen 31 unmittelbar auf die Ankerwelle aufgespritzt. Zu diesem Zweck ist diese mit einer weiteren Umfangsnut 70 ausgebildet. Der durch diese Umfangsnut gebildete Umfangsteil der Ankerwelle ist ebenfalls gerändelt, womit gleichfalls eine wirksame Sicherung gegen axiales Verstellen und Verdrehen des Pendelbutzens erreicht wird. Vorteilhafterweise wird man den An-

ker und den Pendelbutzen gleichzeitig an der Ankerwelle anformen und diese aus gleichem Material, insbesondere geeignetem Kunststoff, wie beispielsweise Polyamid, herstellen. In diesem Falle kann das Pendel unmittelbar vor dem Aufspritzen von Anker und Pendelbutzen auf den Zapfen 32 der Ankerwelle aufgesteckt und bei Anformen des Pendelbutzens derart umspritzt werden, daß eine Axialverstellung des Pendels im Pendelbutzen nicht mehr möglich ist. In einem Arbeitsgang ist somit eine komplett montierte Ankerwelle erhältlich, bei der Anker und Pendelbutzen bzw. Pendel zueinander einwandfrei ausgerichtet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

COPY

309 511/92

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Gerät zum Messen des musikalischen oder medizinischen Zeitmaßes, das an der Außenseite seines Gehäuses ein mittels eines Pendelbutzens drehfest auf einer Ankerwelle gehaltenes Pendel aufweist, dessen Schwingung durch ein Steigrad einer Antriebsvorrichtung aufrechterhalten wird, dessen Zähne mit den beiden quer zur Steigradebene versetzt hintereinanderliegenden Ankerpaletten eines auf der Ankerwelle angeordneten Ankers, Taktschläge erzeugend, anschlagen und beim Abgleiten an den Hebeflächen der Ankerpaletten dem Pendel jeweils einen Antriebsimpuls zuführen, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (25) an seiner vom Steigrad (20) abgekehrten Seite mindestens einen sich im wesentlichen über dessen gesamte Achslänge erstreckenden, ebenen Flächenteil (37 bzw. 38) zur Einstellung des Ankers relativ zum Pendel (32) bzw. Pendelbutzen (31) aufweist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (25) mindestens zwei einander ungefähr rechtwinklig zugeordnete, ebene Einstellflächenteile (37, 38) aufweist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (25) als einstückiges Spritz- oder Preßteil ausgebildet ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Anker (25) als auch das Steigrad (20) aus Kunststoff gespritzt sind, wobei der Anker (25) aus einem Kunststoff besteht, der härter ist als der für das Steigrad (20) verwendete Kunststoff.

5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (25) einen von der Ankerwelle (27) durchdrungenen, die Form eines rechtwinkligen Prismas aufweisenden Aufnahmekörpers (36) hat, an dem die Ankerpaletten (42, 44) an jeweils einer der sich quer zur Achse der Ankerwelle (27) erstreckenden Kanten (50, 52) der Prismenbasis (46) in Form von Kurven angeformt sind.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Basis (46) des Prismas (36) sowie an den Kurven (42, 44) symmetrisch zu den die Einstellflächen bildenden Seitenflächen (37, 38) des Prismas im Querschnitt ein halbringförmiger, von der Ankerwelle (27) durchdrungener Ansatz (48) angeformt ist, dessen Durchmesser kleiner ist als die Länge der Basis (46), wobei die die Ankerpaletten bildenden Kurven (42, 44) die seitlich des Ansatzes (48) in radialer Richtung sich wegerstreckenden Flächenteile (58, 60) der Basis (46) überbrücken.

7. Gerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurven (42, 44) an ihrem freien, ungefähr in einer gemeinsamen Ebene liegenden und voneinander in Achsrichtung des Ankers (25) im Abstand angeordneten Enden durch eine an sich bekannte, an ihrer einen Seite angeformten und mit den Zähnen (62) des Steigrades (20) zusammenwirkenden Hebefläche (63) und durch eine an ihrer anderen Schrägfläche (64) sich vorn und oben verjüngen.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägfläche (64) der Kurven sich ungefähr von der halben Höhe der Kurven (42, 44) bis zum oberen Kurvenrand erstreckt.

9. Gerät nach Anspruch 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (25) auf die Ankerwelle (27) aufgespritzt und die letztere an der Stelle, an der der Anker (25) aufzuspritzen ist, mit einer Umf angsnut (68) ausgestattet ist, wobei der durch die Umf angsnut gebildete Wellenquerschnitt am Umfang aufgerauht bzw. gerändelt ist.

10. Gerät, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pendelbutzen (31) gleichfalls durch ein Spritz- oder Preßteil gebildet und auf die Ankerwelle (27) vorzugsweise zusammen mit dem Anker (25) aufgespritzt ist, wobei Pendelbutzen (31) und Anker (25) aus gleichem Material, vorzugsweise Kunststoff, insbesondere Polyamid, bestehen.