DE2203062A1

DE2203062A1 - Schaltmechanismus fuer Zeitgeber

Info

Publication number: DE2203062A1
Application number: DE19722203062
Authority: DE
Inventors: Paul Wuthrich
Original assignee: Timex Corp
Current assignee: Timex Group USA Inc
Priority date: 1971-01-28
Filing date: 1972-01-22
Publication date: 1972-08-10
Also published as: DE2203062B2; CH116372A4; CA946170A; GB1345283A; NL7201104A; JPS4840474A; BE778581A; US3740942A; IT948334B; DE2203062C3; AU453990B2; FR2126191B1; FR2126191A1; AU3812772A; CH555554A

Description

OR-INO. DIPL.-ING. M. SC. DIPL.-PH VS. D R. DIPl.-PHVS.

KÖGER - STELLRECHT-GRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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Timex Corporation
Waterbury, Connecticut, USA

Schaltmechanismus für Zeitgeber

Die Erfindung betrifft einen Schaltmechanismus für Zeitgeber mit einer in einem Rahmen gelagerten Unruhwelle und mit einem Oszillator, der mit der Unruhwelle verbunden ist und diese antreibt.

Zeitgeber, wie zum Beispiel elektrische oder elektronische Uhren, enthalten einen Schaltmechanismus bzw. ein Räderwerk, über welches die Antriebsenergie von einer Unruh auf ein Schaltrad übertragen wird. Das Schaltrad treibt das Räderwerk der Uhr, welches seinerseits die Zeiger antreibt.

Wenn nun die Unruh in elektrischen oder elektronischen Uhren

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als Sekundärantrieb arbeitet und von einem Quarzoszillator gesteuert wird, schwingt sie mit einer relativ niedrigen Amplitude, und es ist mit den bekannten Schaltmechanismen schwierig, diese Schwingung relativ kleiner Amplitude der Unruh in einer günstigen Weise in eine Drehbewegung umzusetzen.

Der vorstehend erläuterte Stand der Technik ist beispielsweise in den US-Patentschriften 2 9oo o21, 3 122 879, 3 143 848 und 3 462 942 beschrieben. Es versteht sich, dass diese Patentschriften nur als Beispiele genannt wurden und dass weitere, einschlägige Druckschriften existieren. Insbesondere soll darauf hingewiesen werden, dass im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung auch eine frühere Anmeldung der Anmelderin (Aktenzeichen ..., Serial No. 8o 871) von Interesse ist, die in den USA am 15. Oktober 197o eingereicht wurde.

Die vorliegende Erfindung befasst sich also mit der übertragung von Schwingungen niedriger Amplitude auf einen Schaltmechanismus für elektrische oder elektronische Uhren, insbesondere für quarzgesteuerte Uhren. Die Unruh kann dabei von einem Quarzoszillator gesteuert werden, dem ein Frequenzteiler nachgeschaltet ist, wie dies ebenfalls bereits in einer früheren Anmeldung der Anmelderin (Aktenzeichen ..., Serial No. 2 586) beschrieben ist, die in den USA am 13. Januar 197o angemeldet wurde. Bei solchen Uhren besitzen die Schwingungen der Unruh nur eine relativ niedrige Amplitude, und unter diesen Bedingungen sind die üblichen Schaltmechanismen nicht voll befriedigend.

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Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, einen Schaltmechanismus vorzuschlagen, mit dem die Antriebsenergie von der Unruh wirksam übertragen werden kann, ohne dass zwischengeschaltete Schalthebel verwendet werden müssen, so dass die Probleme vermieden werden, die sich daraus ergeben, dass Schalthebel in ihren Endstellungen unter Zug gehalten werden müssen.

Diese Aufgabe wird durch einen Schaltmechanismus der eingangs beschriebenen Art gelöst, welcher gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Schaltrad vorgesehen ist, welches an seinem Umfang eine Anzahl von Zähnen aufweist, dass mit der Unruhwelle eine Schaltklinke verbunden ist, die aus einer Schaltklinkenplatte mit zwei Armen besteht, von denen jeder einen abstehenden Schaltstift trägt, und dass die Schaltstifte mit den Zähnen des Schaltrades zur Fortschaltung desselben zusammenwirken.

Erfindungsgemäss ist also das Schaltrad direkt und unter Verzicht auf Zwischenelemente mit der Unruhwelle verbunden. Ein mit niedriger Amplitude schwingender Oszillator, wie zum Beispiel eine Unruh und eine Schaltklinke, sind beide auf der Unruhwelle befestigt und schwingen somit gemeinsam. An der Schaltklinke sind ein oder mehrere Schaltstifte befestigt, welche mit den Zähnen des Schaltrades zusammenwirken. Die Zähne des Schaltrades haben eine vorgegebene, tief eingeschnittene Form, welche Amplitudenänderungen gestattet, während die maximale Amplitude durch Anschlagen der Schaltstifte

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am Zahngrund der Zähne des Schaltrades begrenzt wird.

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung ist also darin zu sehen, dass sie einen neuen und verbesserten Schaltmechanismus vorschlägt, der insbesondere für niedrige Amplituden in quarzgesteuerten Uhren geeignet ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Schutzansprüche. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Schaltmechanismus gemäss der Erfindung und

Fig. 2 eine Seitenansicht des Schaltmechanismus gemäss Fig. teilweise im Schnitt.

In den Figuren 1 und 2 der Zeichnung ist ein Schaltmechanismus für Zeitgeber gemäss vorliegender Erfindung dargestellt, und zwar insbesondere ein Schaltmechanismus für quarzgesteuerte Uhren, in denen die Unruh mit einer relativ niedrigen Amplitude schwingt. Da diese Uhren extrem genau arbeiten sollen, muss der Schaltmechanismus extrem wirksam sein und die Einführung von Fehlern verhindern. Dies wird dadurch erreicht, dass man eine direkte Kupplung zwischen der Unruhanordnung Io und dem Schaltrad 11 herbeiführt. Ein üblicher Schalthebel, welcher bei niedrigen Schwingungsamplituden der Unruh unwirksam wäre, ist nicht vorgesehen.

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Der in der Zeichnung dargestellte Schaltmechanismus enthält einen mit niedriger Amplitude schwingenden Oszillator 12, wie zum Beispiel eine Unruh, auf der entweder eine Spule oder ein Magnet (nicht dargestellt) befestigt sind. Die Unruh 12 ist auf einer Unruhwelle 13 befestigt, welche an ihrem einen Ende in einem Lager 14 drehbar gelagert ist. Auf der Unruhwelle ist mit Hilfe eines Abstandselementes 17 im Abstand von der Unruh 12 eine Schaltklinke 16 befestigt.

Die Schaltklinke 16 besteht aus einer Schaltklinkenplatte 18 mit zwei Armen 19 und 21, die einen Winkel miteinander einschliessen. An jedem der Arme 19 und 21 ist ein Schaltstift bzw. 23 befestigt, um mit den Zähnen 24 eines Schaltrades 11 zusammenzuwirken. Die Schaltstifte stehen unter einem rechten Winkel von der Schaltklinkenplatte 18 ab und treiben abwechselnd das Schaltrad 11,während die Unruhwelle hin- und herschwingt. Die Schaltstifte 22 und 23 sind in Fig. 1 in ihrer für die nominelle Amplitude geltenden Spitzenstellung dargestellt, d.h. der Schaltstift 22 befindet sich etwa in der Mitte einer radial verlaufenden Zahnflanke eines Zahns 24. Die Bewegung der Unruhwelle 13 wird über die Schaltklinke 16 übertragen, wie dies in Fig. 1 in gestrichelten Linien dargestellt ist.

Die Zähne 24 des Schaltrades sind tief eingeschnitten, um Amplitudenänderungen infolge plötzlicher Stösse und Bewegungen zu ermöglichen. Die Schaltstifte 22 und 23 berühren immer dann den Zahngrund 26 der Zähne 24, wenn die Amplitude über-

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massig gestört wird. Die Schaltstifte 22 und 23 begrenzen dadurch die Amplitude der Unruh auf einen annehmbaren Wert, was normalerweise eine Funktion eines Schalthebels wäre.

Das Schaltrad ist auf einer Welle 27 befestigt, deren eines Ende in einem Lager 28 in einer Brücke 29 drehbar gelagert ist, während das andere Ende in einem Lager 31 in einem Frontrahmen 32 drehbar gelagert ist. Ein Sperrad 33 mit einer Anzahl von Sperrzähnen 34 an seinem äusseren Umfang ist auf der Unterseite des Schaltrades 11 fest angebracht. An den Sperrzähnen 34 des Sperrades 33 liegt das eine Ende einer länglichen Sperrfeder 36 an, die eine Rückwärtsdrehung des Schaltrades 11 während dessen Fortschaltung verhindert. Das andere Ende der Sperrfeder 36 ist in einer Halterung 37 gehaltert, die ihrerseits an dem Frontrahmen 32 befestigt ist.

Im Betrieb schwingt die Unruhwelle 13 unter Steuerung durch einen elektrischen oder elektronischen Antrieb (nicht dargestellt) . Die Schaltstifte 22 und 23 erfassen abwechselnd die Zähne 24 des Schaltrades 11, wenn die Schaltklinke 16 mit der Unruhwelle 13 schwingt. Der Schaltstift 22 gleitet auf der Oberseite eines Zahnes 24, wodurch das Schaltrad 11 in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung bewegt wird. Wenn der Schaltstift 22 ausser Eingriff mit dem Zahn 24 gelangt, gelangt der Schaltstift 23 in Kontakt mit einem Zahn 24 des Schaltrades (vergleiche die gestrichelte Darstellung). Die Sperrfeder 36 wirkt mit den Zähnen 34 des Sperrades 33 zusammen, um im Betrieb jede Rückwärtsdrehung des Schaltrades 11 zu verhindern.

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Wenn ein Schalthebel benutzt werden müsste, würde der Aufbau unnötig kompliziert, und es ergäben sich Probleme mit der Auslenkung dieser Hebel. Bei der erfindungsgemässen Konstruktion hat dagegen ein Stoss lediglich zur Folge, dass einer der Schaltstifte 22 bzw. 23 bis zum Zahngrund 26 eines der Zähne des Schaltrades ausgelenkt wird. Die Zähne des Schaltrades sind aber besonders tief eingeschnitten, so dass eine gewisse Amplitudenänderung infolge eines Stosses auftreten kann, ehe ein Anschlagen der Schaltstifte erfolgt.

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Claims

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Patentansprüche

y Schaltmechanismus für Zeitgeber mit einer in einem Rahmen gelagerten Unruhwelle und mit einem Oszillator, der mit der Unruhwelle verbunden ist und diese antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltrad (HJ vorgesehen ist, das an seinem Umfang eine Anzahl von Zähnen (24) aufweist, dass mit der Unruhwelle (13) eine Schaltklinke (16) verbunden ist, die aus einer Schaltklinkenplatte (18) mit zwei Armen (19, 21) besteht, von denen jeder einen abstehenden Schaltstift (22, 23) trägt,und dass die Schaltstifte (22, 23) mit den Zähnen (24) des Schaltrades (11) zur Fortschaltung desselben zusammenwirken.
2. Schaltmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (24) des Schaltrades (11) tief eingeschnitten sind, so dass gewisse Amplitudenänderungen möglich sind, bevor die Schaltstifte (22, 23) den Zahngrund (26) berühren, wenn der Zeitgeber Beschleunigungen ausgesetzt wird, während die Schaltstifte (22, 23) alternierend mit den Zähnen (24) des Schaltrads zusammenwirken.

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3. Schaltmechanismus nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Seite des Schaltrads (11) ein Sperrad (33) befestigt ist, das mit Sperrzähnen (34) versehen ist, und dass eine an ihrem einen Ende befestigte Sperrfeder (36) vorgesehen ist, deren freies Ende mit den Sperrzähnen (34) des Sperrades (33) zusammenwirkt und ein Rückwärtslaufen des Schaltrades (11) verhindert.
4. Schaltmechanismus nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Oszillator eine Unruh (12) umfasst, die eine niedrige Schwingungsamplitude aufweist.
5. Schaltmechanismus nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Unruh (12) als Sekundärantrieb arbeitet und von einem Hochfrequenz~Zeitnormal gesteuert ist.

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