DE2203062B2 - Schaltmechanismus für Zeitgeber - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Schaltmechanismus für Zeitgeber mit einer in einem Rahmen gelagerten Unruhwelle und einem Oszillator, der mit der Unruhwelle verbunden ist und diese antreibt, mit einem Schaltrad, das an seinem Umfang eine Anzahl von Zähnen aufweist, und mit einer mit der Unruhwelle verbundenen Schaltklinke, die aus einer Schaltklinkenplatte mit zwei Armen besteht, an deren Enden jeweils ein Betätigungselement vorgesehen ist, das mit den Zähnen des Schaltrades zur Fortschaltung desselben zusammenwirkt.

Ein Schaltmechanismus der vorstehend beschriebenen Art ist bereits aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 935 158 bekannt. Aus der Zeitschrift »NUZ-Ulm«, 23. Jahrgang, 3/1969, S. 14, ist es ferner bekannt, die Betätigungselemente als senkrecht von der Oberfläche der Arme der Schaltklinkenplctte abstehende Schaltstifte auszubilden.

Ein Schaltmechanismus der eingangs beschriebenen Art, wie er aus der gerannten deutschen Offenleaungsschrift 1 935 158 bekannt ist, ist im Prinzip für elektrische oder elektronische Uhren gut geeignet, da bei diesen die Unruh Schwingungen mit relativ kleiner Amplitude ausführt, die sich mit anderen bekannten Schaltmechanismen, bei denen der Anker um eine getrennte Schwenkachse antreibbar ist und im allgemeinen durch einen an der Unruh angebrachten Stift angetrieben wird, welcher in eine Gabel an dem dem Schaltrad abgewandten Ende des Ankers eingreift, nur schwer in eine Drehbewegung umsetzen lassen. Dies gilt insbesondere für Uhren, bei denen die Unruh als Sekundärantrieb arbeitet und von einem Quarzoszillator gesteuert wird, wie dies beispielsweise in den USA.-Patentschriften 2 900 021, 3 122 879, 3 143 848 und 3 462 942 beschrieben ist.

Obwohl Schaltmechanismen mit einer mit der Unruhwelle verbundenen Schaltklinke im Prinzip geeignet sind, Schwingungen mit relativ geringer Amplitude in eine Drehbewegung umzusetzen, bereitet die praktische Verwirklichung dieses Prinzips Schwierigkeiten, da ein Anschlagen der Belätigungselememe der Schaltklinkenplatte an den Zähnen des Schaltrades bei zeitweilig auftretenden größeren Amplituden, die durch eine von außen auf die Uhr einwirkende Beschleunigung hervorgerufen werden können, zu einer starken Beanspruchung der Lager der Unruhwelle führt und letztlich die Ganggenauigkeit oder zumindest die Lebensdauer der Uhr beeinträchtigt.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, einen Schaltmechanismus der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, daß einerseits die Vorteile desselben voll erhalten bleiben und daß andererseits von außen auf die Uhr bzw. den Zeitgeber einwirkende Beschleunigungen zumindest im Regelfall nicht zu einer schädlichen Belastung der Unruhwelle und zu einem vorzeitigen Verschleiß des Schaltmechanismus führen.

Diese Aufgabe wird durch einen Schaltmechanismus der eingangs beschriebenen Art gelöst, der gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Betätigungselemente in an sich bekannter Weise als senkrecht von der Oberfläche der Arme der Schaltklinkenplatte abstehende Schaltstifte ausgebildet sind, und daß die Zähne des Schaltrades so tief eingeschnitten sind, daß gewisse Amplitudenänderungen möglich sind, bevor die Schaltstifte den Zahngrund berühren, wenn der Zeitgeber Beschleunigungen ausgesetzt wird, während die Schaltstifte alternierend mit den Zähnen des Schaltrades zusammenwirken.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer Zeichnung noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Schaltmechanismus gemäß der Erfindung und

F i g. 2 eine Seitenansicht des Schaltmechanismus gemäß F i g. 1, und zwar teilweise im Schnitt.

In den F i g. 1 und 2 der Zeichnung ist ein Schaltmechanismus für Zeitgeber dargestellt, und zwar insbesondere ein Schaltmechanismus für quarzgesteuerte Uhren, in denen die Unruh mit einer relativ niedrigen Amplitude schwingt. Da diese Uhren sehr genau arbeiten sollen, muß der Schaltmechanismus besonders wirksam sein und das Auftreten von Fehlern weitgehend verhindern. Dies wird dadurch erreicht,

daß man eine direkte Kupplung zwischen der Unruhanordnung 10 und dem Schaltrad 11 herbeiführt.

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 13 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 22 bzw. 23 befestigt, um mit den Zähnen 24 eines Schaltrades 11 zusammenzuwirken. Die Schaltstifte stehen unter einem rechten Winkel von der SchaltkUnkenplatte 18 ab und treiben abwechselnd das Schaltrad 11, während die Unruhwelle hin- und herschwingt. Die Schaltstifte 22 und 23 sind in F i g. 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 Zahnes 24. Die Bewegung der Unruhwelle 13 wird über die Schaltklinke 16 übertragen, wie dies in F i g. 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 übermäßig 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 Spurrad 33 mit einer Anzahl von Sperrzähnen 34 an seinem äußeren Umfang ist auf der Unterseite des Schaltrades 11 fest angebrach;. An den Sperrzähnen 34 des Sperrades 33 liegt das eine Ende einer länglichen Sperrfeder 36 an, die eine Rückwärtsdrehung des Scbaltrades 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 unici Steuerung durch einen elektrischen oder elektronisehen Antrieb (nicht dargestellt). Die Schaltstifte 22 und 23 erfassen abwechselnd die Zähne 24 dv.s Schaltrades 11, wenn die Schaltklinke 16 mit der Unruhwelle 13 schwingt. Der Schaltstift 22 gleitet auf der Oberseite eines Zahnes 24, wodurch das Schaiirad 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 (vgl. 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.

Wenn ein Schalthebel benutzt werden müßte, würde der Aufbau unnötig kompliziert, und es ergäben sich Probleme mit der Auslenkung dieser Hebel. Bei der beschriebenen Konstruktion hat dagegen ein Stoß lediglich zur Folge, daß einer der Schaltstifte 22 bzw. 23 bis zum Zahngrund 26 eines der Zähne 24 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltmechanismus für Zeil geber mit einer

in einem Rahmen gelagerten Unruhwelle und einem Oszillator, der mit der Unruhwelle verbunden ist und diese antreibt, mit einem Schaltrad, das an seinem Umfang eine Anzahl von Zähnen aufweist und mit einer mit der Uiiruhwelle verbundenen Schaltklinke, die aus einer Schaltklinkenplatte mit zwei Armen besteht, an deren Enden jeweils ein Betätigungselement vorgesehen ist, das mit den Zähnen des Schaltrades zur Fortschaltung desselben zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungselemente in an sich bekannter Weise als senkrecht von der Oberfläche der Arme (19, 21) der Schaltklinkenplatte (18) abstehende Schaltstifte (22, 23) ausgebildet sind und daß die Zähne (24) des Schaltrades (11) so tief eingeschnitten sind, 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 Schaltrades zusammenwirken.

2. Schaltmechanismus nach Anspruch 1, 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.

3. Schaltmechanismus nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator eine Unruh (12) umfaßt, die eine niedrigere Schwingungsamplitude aufweist.

4. Schaltmechanismus nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unruh (12) als Sekundärantrieb arbeitet und von einem Hochfrequenz-Zeitnormal gesteuert ist.