DE2240179A1 - Synchronlaufwerk - Google Patents

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Poetisch 51

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ZENTRA Albert Bürkle Kommanditgesellschaft

in Schönaich

SYNCHRONLAUFWERK

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Die Erfindung betrifft ein Synchronlaufwerk mit einem Synchronmotor und einem als Gangreserve dienenden, Federmittel aufweisenden Energiespeicher.

Derartige Synchronlaufwerke dienen allgemein als Antriebsvorrichtung von zeithaltenden Geräten wie Uhren, Zeitschaltühren, Schaltwerken und ähnlichen Geräten. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet des Synchronlaufwerkes nach der Erfindung ist der Antrieb von Zeitschaltwerken für Heizungs- oder Klimaanlagen, άί&-''tageszeit liehe und/oder kalendermäßige Schaltvorgänge bewirken» vorzugsweise zum Ein- und Ausschalten der Nachtabsenkung Und ggfs. Wochenendabsenkung von geregelten oder gesteuerten Innenraumtemperaturen. Das erfindungsgemäße Synchronlaufwerk kann jedoch auch noch zahlreiche andere Anwendungsgebiete haben, worauf bereits oben hingewiesen ist und ist in keiner Weise auf ein bestimmtes Anwendungsgebiet beschränkt.

Derartige Synchronlaufwerke sind mit Gangreserven ausgestattet, die einen Federmittel aufweisenden Energiespeicher haben, der bei vorübergehenden Stromausfall und dem damit verbundenden Stehenbleiben des Synchronmotors den weiteren Antrieb des Laufwerkes bewirkt und so den Stromausfall überbrückt. Die Pedermittel des Energiespeichers werden bei den bekannten Laufwerken dieser Art von dem Synchronmotor aufgezogen, üblicherweise treibt der Energiespeicher auch während des Laufes des Synchronmotors einen die Abtriebsdrehzahl des Synchronlaufwerkes bestimmenden Gangregler an, der mit dem Synchronmotor mit einer zu dessen Drehzahl proportionalen Frequenz synchronisiert ist, so daß die Abtriebsdrehzahl exakt proportional der Drehzahl des Synchronmotores ist und so

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keine Zeitungenauigkeiten auftreten. Die während eines vorübergehenden Stillstandes des Synchronmotores auftretenden Zeitabweichungen des Gangreglers sind unbedeutend, s'olange die Federmittel des Energiespeichers nicht voll aufgezogen sind, zieht diese der Synchronmotor schneller auf als dem gleichzeitig erfolgenden Ablauf zum Antrieb des Gangreglers entspricht. Um hierbei ein überziehen der Federmittel bzw. ein Abbremsen des Synchronmotores bei voll aufgezogenen Federmitteln zu verhindern, ist zwischen den Synchronmotrren und den Energiespeicher bei bekannten Laufwerken dieser Art eine Kupplung zwischengeschaltet, die schlupft, wenn die Federmittel des Energiespeichers voll aufgezogen sind. Derartige Schlupfkupplungen vernichten nach erfolgtem Aufzug der Federmittel des Energeispeichers die dann überschüssige Energie des Synchronmotors durch Reibung, was wegen der Wärmeentwicklung und der Energieverluste nachteilig ist. Wenn, wie im allgemeinen notwendig, ein rascher Aufzug der Federmittel der Gangreserve notwendig ist, muß der Synchronmotor leistungsmäßig erheblich überdimensioniert sein. So ist es bei Synchronlaufwerken mit Schnellaufzug der Gangreserve und einer als Friktionskupplung ausgebildeten Rutschkupplung der Fall, daß 98% der von dem Synchronmotor nach erfolgtem Aufzug der Federmittel des Energiespeichers abgegebenen Energie durch die Friktionskupplung in Wärme umgewandelt werden, d.h., daß für den Dauerbetrieb des Synchronlaufwerkes nur ca. 2% der Leistung des

Synchronmotores benötigt werden. Wenn man anstelle von Friktions-Kupplungen
kupplungen/vorsieht, bei denen das Abtriebsglied der Kupplung nur in gewissen Zeitabständen von dem antreibenden Kupplungsglied auf Mitnahme beansprucht wird, liegen die Verhältnisse zwar etwas günstiger, doch ist für einen Schnellaufzug der Gangreserve weiterhin eine erhebliche Überdimensionierung des Synchronmotors erforderlich.

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Zur Behebung dieser Nachteile sieht die Erfindung zwei verschiedene Lösungen vor, die jede für sich allein angewendet werden können oder, wie bevorzugt vorgesehen, miteinander kombiniert zur Anwendung kommen können.

Die erste Lösung sieht ausgehend von einem Synchronlauf werk der eingangs genannten Art vor, daß dem Energiespeicher eine Aufzugsvorrichtung zugeordnet ist, die ein Aufzugsrad aufweist, das mittels eines abwechselnd vorwärts und rückwärts bewegten Fortschaltorganes in stets derselben Drehrichtung durch Vorwärtsbewegungen des Fortschaltorganes drehbar ist und daß die Vorwärtsbewegungen des Fortschaltorganes mittels einer vom Synchronmotor getrennten Energiequelle bewirkbar ist, die vom Synchronmotor beeinflußt wird.

Die Steuerung der die Vorwärtsbewegung des Fortschaltsprganes bewirkenden Energiequelle kann besonders zweckmäßig darin bestehen, daß die Energiequelle vom Synchronmotor periodisch mit Energie versorgt wird und jeweils anschließend der Energiequelle die Möglichkeit gegeben wird, ihre Energie für eine Vorwirtsbewegung des Fortschaltsorganes einzusetzen.

Wenn die Betriebslage des Syjichronlaufwerkes stets dieselbe räumliche Orientierung hat, beispielsweise indem es eine in stets derselben Stellung aufzustellende oder aufzuhängende Uhr oder Schaltuhr antreibt, kann die Energiequelle ein der Schwerkraft ausgesetztes Teil (Belastungsgewicht oder dergleichen) sein, das zusammen mit dem Fortschaltorgan von einem

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von dem Synchronmotor angetriebenen Kurvenrad, Nockenrad oder ähnlichem Rad periodisch angehoben wird, was einer Rückwärtsbewegung des Fortschaltorganes entspricht, und das dann anschließend durch sein Eigengewicht zusammen mit dem Fortschaltorgan zur Fortschaltung des Aufzugsrades sich nach unten bewegen kann. Im allgemeinen ist es jedoch wesentlich günstiger und schafft auch ein lageunabhängiges Synchronlaufwerk, anstelle von Gewichten als Energiequelle Federmittel vorzusehen, die das Fortschaltorgan federbelasten, vorzugsweise an einem Hebel angreifen, wobei das Fortschaltorgan bzw. der Hebel von einem Kurvenrad, Nockenrad oder dergleichen, welches von dem Synchronmotor angetrieben wird, periodisch angehoben wird und so die Federmittel gespannt oder stärker gespannt werden und. dann anschließend

das Fortschaltorgan periodisch in Vorwärtsrichtung bewegen. Die Größe des Drehwinkels des Aufzugsrades, um welchen dieses Aufzugsrad bei jeder Vorwärtsbewegung des Fortschaltorganes vorwärts bewegt wird, kann hierbei auf einfache Weise abhängig von der Größe der jeweiligen Vorspannung der Federmittel des Energiespeichers der Gangreserve gemacht .werden, indem man vorsieht, daß die als Energiequelle zum Aufziehen der Federmittel der Gangreserve dienenden Aufzugsfedermittel die Größe der Vorwärtsbewegung des Fortschaltorganes abhängig von der Größe der Vorspannung der Federmittel des Energiespeichers gestalten, d.h., -die Vorwärtsamplitude des Fortschaltorganes ist abhängig von der Vorspannung der Federmittel des Energiespeichers, und zwar in der Weise, daß die Größe des Vorwärtshubes des Fortschaltorganes mit zunehmender Spannung der Federmittel des Energiespeichers kleiner wird, wobei man dann zweckmäßig vorsehen kann, daß der Vorwärtshub bei oder in der Nähe des Vollaufzuges der Federmittel des Energiespeichers (Gangreserve)zu

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Null wird, oder besonders zweckmäßig so klein wird, daß die Aufzugsgeschwindigkeit der Gangreserve exakt ihrer Ablaufgeschwindigkeit entspricht. Die Erfindung schafft auf einfache Weise besonders günstige Möglichkeiten des Aufzugs der Gangreserve, wobei, falls erwünscht, unter anderem vorgesehen werden kann, daß der Aufzug mit variabler Geschwindigkeit erfolgt, was optimale Verhältnisse schafft, da bei geringer Spannung dieser Federmittel die Leistung des Synchronmotors zum* raschen Aufzug geringer ist als wenn eine gleiche Aufzugsgeschwindigkeit bei größerer Spannung der Federmittel der Gangreserve erreicht werden soll. Schon aus diesem Grunde kann man bei dieser erfindur.gsgemäßen Aufzugs vorrichtung das Synchronlaufwerk mit eineir. Synchronmotor geringer Leistung als bei bekannten Synchronlaufv/erken ausrüsten. Die erforderliche Leistung des Synchronmotors wird dadurch noch weiter verringert, indem bei der erfindungsgemäßen Aufzugsvorrichtung in keiner Phase von dem Synchronmotor gelieferte Energie durch Reibung oder dergleichen unnötig vernichtet werden muß, so daß man die Größe des Synchronmotors noch weiter vermindern kann bzw. die Leistungsaufnahme dös Synchronmotors entsprechend vermindert wird.

Die Erfindung läßt sich nicht nur mit rein mechanischen Aufzugsvorrichtungen realisieren, wie sie vorstehend beschrieben sind, sondern es können auch vom Synchronmotor vollständig unabhängige Energiequellen zur Erzeugung der Vorwärtsbewegung des Fortschaltorganes vorgesehen sein. Zweckmäßig kann eine elektrische Energiequelle vorgesehen sein, die mittels einer von ihr erregten Hubmagnetvorrichtung auf das Fortschaltorgan eine Kraft in Richtung seiner Vorwärtsbewegung ständig oder

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periodisch ausübt. Wenn eine periodische Erregung der Hubmagnetvorrichtung vorgesehen ist, so wird dies ' zweckmäßig mittels eines Schalters geschaltet, der von einem von den Synchronmotor angetriebenen Schaltrad ein- und ausgeschaltet wird. Dieses Schaltrad oder ein synchron mit ihm umlaufendes Kurvenrad kann gleichzeitig auch dazu dienen, die Rückwärtsbewegung des Fortschaltorganes mechanisch zu erzeugen oder es können für die Erzeugung der Rückwärtsbewegung auch Federmittel oder dergleichen vorgesehen sein.

Auch andere Ausführungsformen von Energiequellen sind denkbar, beispielsweise kann zweckmäßig vorgesehen sein, das Fortschaltorgan mittels einer permanentmagnetischen Vorrichtung mit einer ständig oder periodisch es in Vorwärtsrichtung antreibenden Kraft zu belasten. Bei ständiger permanentmagnetischer Belastung kann ein Permanentmagnet oder Anker stationär angeordnet sein und mit einem bewegungsmäßig mit dem Fortschaltorgan verbundenen Anker oder Permanentmagnet der permanentmagnetischen Vorrichtung zusammenwirken ο Wenn eine periodische Einwirkung der permanentmagnetischen Vorrichtung auf das Fortschaltorgan erwünscht ist, kann beispielsweise .mindestens ein Permanentragnet an einem von dem Synchronmotor angetriebenen Rad angeordnet sein, der periodisch in Wirkungsverbindung mit einem am Fortschaltorgan oder einem mit diesem verbundenen Teil angeordneten Gegenglied der permanentmagnetischen Vorrichtung in Wirkungsverbindung kommt. Das .betreffende Rad oder das Fortschaltorgan oder das mit dem Fortschaltorgan verbundene Teil können hierbei ggfs. selbst aus permanentmagnetischen und geeignet magnetisiertem Material bestehen und so Teile dieser permanentmagnetischen Vorrichtung bilden.

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Das zweite erfindungsgemäße Lösungsprinzip sieht ausgehend von einem Synchronmotor der eingangs genannten Art vor* daß dem Energiespeicher eine Ablaufbegrenzungsvorrichtung zugeordnet ist, die einen vollständigen Ablauf der .Federmittel des Energiespeichers verhindert.

Bei dieser erfindungsgemäßen Lösung bleiben die Federmittel des Energiespeichers stets vorgespannt, auch wenn bei stillstehendem Synchronmotor die Federmittel soweit abgelaufen sind, daß der Gangregler von der Gangreserve nicht mehr angetrieben wird. Man kann in diesem Fall auf einen Schnellaufzug der Gangreserve ganz verzichten oder den Schnellaufzug mit geringerer Geschwindigkeit durchführen als es bei den bekannten Synchronlaufwerken zum raschen Anlauf des Synchronlaufwerkes erforderlich ist, da bei abgelaufener Gangreserve der Synchronmotor nach seinem Anlauf sofort die bereits vorgespannten Federmittel des Energiespeichers minimal aufzieht, wodurch sofort die insgesamt vorliegende Federspannung für den Antrieb des Gangreglers wirksam wird und diesen in Gang setzt. Selbst bei einem sehr langsamen vorgesehenen Aufzug der Federmittel des Energiespeichers erfolgt der Anlauf des Gangreglers nach Anlaufen des Synchronmotors to allgemeinen innerhalb weniger Sekunden. Wenn dagegen die Federtnittel der Gangreserve, wie es bei den bekannten Synchronlaufwerken der Fall ist, im abgelaufenen Zustand entspannt sind, müssen diese um einen größeren Betrag aufgezogen werden bis die Spannung der Federmittel ausreichend ist, um den Gangregler in Bewegung zu setzen. Aus diesem Grund hat man in der Vergangenheit Schnellaufzüge der eingangs genannten Art vorgesehen und man mußte die Synchronmotoren erheblich überdimensionieren,

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um den Schnellaufztjg zu bewirken* Diese erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es deshalb, auf einen Schnellaufzug ganz zu verzichten und die Federmittel des Energiespeichers mit nur geringfügig größerer Aufzugsgeschwi'ndigkeit als der Ablaufgeschwindigkeit entspricht, aufzuziehen, wobei der Selbstanlauf des Gangreglers noch wesentlich schneller erfolgt als bei den bekannten Synchronlaufwerken.

Diese zweite Lösung bringt folglich schon für'sich allein erhebliche Vorteile,auch in Verbindung mit bekannten Aufzugsvorrichtungen der Gangreserve, kann jedoch mit Vorteil Xn Kombination mit der erstgenannten erfindungsgemäßen Lösung verwendet werden/da hierdurch noch eine weitere Verringerung der Leistung des Synchronmotores und auch weitere Vorteile erzielt werden, wie lange Lebensdauer, hohe Betriebssicherheit, bauliche Einfachheit, geringer Energiebedarf usw..

Die Ablaufbegrenzungsvorrichtung kann von irgendeiner geeigneten Bauart sein. Bevorzugt ist vorgesehen, daß sie als Anschlaggetriebe ausgebildet ist, das nur eine durch mindestens einen Anschlag vorbestimmte Selativdrehung zwischen der Antriebs- und Abtriebsseite des Energiespeichers zuläßt. Vorteilhaft kann dieses Anschlaggetriebe ein drehfest mit einem

. Aufzugsglied, vorzugsweise, der . , , , . , . /Aufzugswelle des "Energiespeichers verbundenes Rxtzel und ein an einem Abtriebszahnrad des E,nergiespeichers im Abstand von dessen Drehachse drehbar gelagertes Anschlagrad aufweisen, das einen mit dem Ritzel kämmenden Bereich und mindestens einen mit dem Ritzel zusammenwirkenden Anschlag aufweist, der die relativ zur Aufzugswelle erfolgende Ablaufbewegung des abtriebsseitigen Zahnrades vor der vollständigen Entspannung der Federmittel anhält. In gleicher Weise kann auch ein Anschlag

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vorgesehen sein, der die Aufzugsdrehung der Aufzugswelle re lativ zum abtriebsseitigen Zahnrad bei einer bestimmten auf gezogenen Stellung der Federmittel anhält und so eine Begrenzung der Aufzugsspannung nach oben bewirkt.

Anstelle einer solchen Anordnung des Anschlaggetriebes sind auch andere Anordnungen möglich." Beispielsweise könnte das Anschlaggetriebe durch dem Energiespeicher vorgeschaltete und nachgeschaltete Getrieberäder von dem Energiespeicher vor- und nachgeschaltenen Getrieben gebildet sein» deren Fe lativdrehung zueinander durch Anschlagmittel auf einen bestimmten Relativdrehwinkelbereich begrenzt werden.

Solche Anschlaggetriebe haben den Vorteil, daß es sich ohne weiteres erreichen läßt, daß die Aufzugswelle relativ zum Abtriebszahnrad des Energiespeichers mehrere Umdrehungen ausführen kann, was besonders bei Verwendung einer Spiralfeder als Federmittel zweckmäßig ist, um trotz der Begrenzung der Ablaufbewegung der Spiralfeder eine große Gangreserve zu schaffen.

Wenn die Federmittel steifer sind oder man mit relativ kleinen Gangreserven auskommt, kann anstelle solcher Anschlaggetriebe zweckmäßig vorgesehen sein, daß iran die Bewegung der Aufzugswelle relativ zum Abtriebszahnrad des Energiespeichers unmittelbar durch einen oder mehrere Anschläge begrenzt. Zweckmäßig kann der Anschlag an dem Abtriebszahnrad im Abstand vor.

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dessen Drehachse angeordnet sein und mit einem mit der Aufzugswelle fest verbundenen Stift oder dergleichen zusammenwirken. ' ·

Wenn vorstehend von Aufzugswelle und Abtriebszahnrad des als Gangreserve dienenden Energiespeichers die Rede ist, so ist selbstverständlich auch eine umkehr möglich,, indem man die mit dem inneren Ende der Feder dieses Energiespeichers verbundene Welle als Abtriebswelle und das mit dem äußeren Ende der Feder verbundene Glied des Energiespeichers als antriebsseitiges Glied vorsieht.

Die Erfindung ist nachfolgend noch anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführjungsbeispieles näher erläutert, wobei dieses Ausführungsbeispiel lediglich das Funktionsprinzip des dargestellten Synchronlaufwerkes veranschaulichen soll und alle für das Verständnis der Erfindung nicht wichtigen Teile weggelassen oder nur schematisch angedeutet sind.

Das in der Zeichnung dargestellte Synchronlaufwerk weist einen Synchronmotor auf, von welchem nur das Motorritzel Io dargestellt ist, welches ein die Zahnräder 11, 12, 13, 14 und 15 aufweisendes Getriebe antreibt. Diese Zahnräder, wie auch alle übrigen Zahnräder, sind schematisch lediglich durch Kreise angedeutet, doch weisen sie selbstverständlich Verzahnungen auf. Auf der Welle des Zahnrades I5 ist ein 8-förmiges Kurvenscheibenrad 16 fest angeordnet, auf dessen Umfang eine Ablaufrolle 17 abrollen kann, die an dem einen Ende eines Hebels 18

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drehbar gelagert ist, dessen anderes Ende auf der Kelle eines Klinkenrades 19 drehbar gelagert ist, wobei dieser Hebel 18 mittels einer als Aufzugsfeder dienenden Zugfeder 2o in Richtung des Pfeiles A federbelastet ist. Dieser Hebel 18 kann zv/eckmäßig in nicht näher dargestellter Weise durch ein fest mit ihm verbundenes Gegengewicht so ausgez/uchtetsein, daß sein Schwerpunkt ungefähr in seine Schwenkachse fällt, so daß die auf ihn einwirkende Kraft ausschließlich durch die Feder 2o bestimmt ist. Koaxial zum Klinkenrad 19 ist mit diesem fest ein Zahnrad 2o' verbunden, das über die untersetzenden Zahnräder 21, 22 ein antriebsseitiges Zahnrad 23 einen als Gangreserve dienenden Energiespeicher 2 5 antreibt. Mit dem Zahnrad 2 3 ist eine Aufzugswelle 24 dieses Energiespeichers fest verbunden,

an v/elcher das innere Ende einer Spiralfeder 26 angeordnet ist, deren äußeres Ende an der Umfangswandung des Federhauses dieses Energiespeichers befestigt ist. Diese Umfangswandung des Federhauses ist einstückig mit einer teilweise gebrochen dargestellten Stirnwand verbunden, die eine Außenverzahnung aufweist und so das abtriebsseitige Zahnrad 27 dieses Energiespeichers bildet. Dieses Zahnrad 27 treibt über ein die Zahnräder 28 bis 34 aufweisendes Untersetzungsgetriebe einen Gangregler 35 an, der von irgendeiner üblichen Bauart sein kann, zv/eckmäßig ein mechanischer Unruhe-Gangregler ist, jedoch auch eine andere geeigente Bauart aufweisen kann.

Der Gangregler ist mittels eines von den Zahnrad 11 angetriebenen Zahnrades 36 über eine durch die Wirkungslinie 37 angedeutete Synchronisation mit dem Synchronmotor so synchronisiert, daß seine Frequenz proportional zu der Drehzahl des Synchronmotores ist. Da derartige Synchronisationsvorrichtungen bekannt

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sind, ist keine näherer Erläuterung notwendig.

Der Gangregler 35 treibt in üblicher Weise ein nicht näher dargestelltes Abtriebsglied dieses Synchroniaufwerkes an.

Mit dem Klinkenrad 19 wirkt eine als federnde Klinke ausgebildete Rücklaufsperre 39 zusammen,, die verhindert, dass das als Aufzugsrad dienende Klinkenrad 19 zurücklaufen kann.

Der Hebel 18 trägt als Fortschaltorgan des Aufzugsrades 19 der Gangreserve eine fe'dernde Schaltklinke 4o, die bei maximalem Hub des Hebels 18 bei jeder Vorwärtsbewegung das Klinkenrad 19 um zwei Zähne fortschaltet.

Die Aufzugswelle 24 steht über das Zahnrad 27 vor und ist an diesem überstehenden Bereich n.it einer radial auswärts gerichteten Nase 41 versehen, die mit einem in Art eines Malteserrades 42 ausgebildeten Anschlagglied zusammenwirkt, das

an dem Zahnrad 27 im Abstand von dessen Drehachse drehbar gelagert ist, wobei die Drehachsen der Räder 27 und 42 parallel zueinander sind. Der die Nase 41 aufweisende, überstehende Bereich der Aufzugswelle ist im weiteren als Ritzel 43 bezeichnet.

Dieses Ritzel 4 3 bildet zusammen mit dem Malteserrad 42. eine Ablaufbegrenzungsvorrichtung des Energiespeichers 25, die be-

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wirkt,daß die Spiralfeder 26 sich nicht vollständig entspannen kann, sondern sich aus der voll aufgezogenen Stellung nur um ca. 4 3/4 Umdrehungen entspannen kann, wobei die nach erfolgtem Ablauf noch vorhandene Restvorspannung dieser Feder 26 so groß ist, daß sie den Gangregler 35 in Gang setzen kann, und zwar sofort, nachder. die Nase 41 des Ritzels 4 3 aus der vollausgezogenen Stellung - in v/elcher sie an dem Ar.schlaghereich 46 des Malteserrades 42 anliegt -in Richtung des Pfeiles E abhebt, so daß die Spannung der Feder 26 über das den Zahnrad 27 nachgeschaltete Untersetzungsgetriebe den Gangregler 35 belastet und ihn antreibt. Die hierfür erforderliche geringfügige Drehung des Ritzels 43 tritt in kurzer Zeit nach Anlauf des Synchronmotors ein, wenn die Klinke 4o das Klinkenrad 19 während des ersten Vorwärtshubes (der in Abwärtsrichtung erfolgt) un zwei Schritte weiterbewegt hat.

In der Zeichnung ist demzufolge das Anschlaggetriebe 42, 43 in der Stellung dargestellt, in welcher die maximale Ablaufstellung der Feder 26 vorliegt, in welcher sie jedoch noch ausreichend vorgespannt ist, um unmittelbar nach Abheben der Nase 41 von dem Anschlagbereich 4 6 des Malte serrades ' 42 den Gangregler 35 in Gang zu setzen. Da derartige Synchronlaufwerke mit maximal abgelaufenen Spiralfedern ausgeliefert werden, hat dies den Vorteil, daß sofort nach Inbetriebsetzung des Synchroni aufwerkes dieses einschließlich des Gangreglers 35 zu laufen beginnt und damit seine Funktion ohne nennenswerte Zeitverzögerung aufnimmt. Man kann so, ohne v/arten zu müssen, die genaue Zeiteinstellung der von diesem Synchronlaufwerk angetriebenen Orga-

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is-

ne, wie Uhrzeiger, Schaltvorrichtungen oder dergleichen vornehmen. Die Aufzugsgeschwindigkeit der die Feder 2 6 der Gangreserve 25 aufziehenden Aufzugsvorrichtung (welche die Teile

17 bis 22 und 39, 4o aufweist) ist zu Beginn dieses Aufzugsvorganges erheblich höher als die durch den Gangregler 35 bestimmte Äblaufgeschwindigkeit des Zahnrades 27, da infolge der hier noch vorliegenden relativ geringen Spannung der Feder 26 die Rolle 17 des Hebels 18 bei der Drehung der Kurvenscheibe 16 ständig an deren Umfang anliegt, so daß der Hebel

18 seinen maximalen Hub ausführt und das Klinkenrad 19 bei jedem Vorwärtshub des Hebels 18 um zwei Zahne fortgeschaltet wird. Wenn die Federspannung der Feder 26 mit zunehmendem Aufzug immer weiter ansteigt, vermag ab einer bestimmten Spannung die Zugfeder 2o den Hebel 18 nicht mehr vollständig nach unten zu führen, so daß sich seine Rolle 17 zeitweise von der Kurvenscheibe 16 ablöst. Je nach der Größe der hierbei noch erfolgenden Abwärtsbewegung des Hebels 18 wird das Klinkenrad

19 bei jedem Vorwärtshub des Hebels 18 noch um zwei oder bei Überschreiten einer bestimmten Spannung der Feder 26 nur noch um einen Zahn weiter bewegt. Wenn die Spannung der Feder 26 weiter ansteigt, kommt es schließlich dazu, daß die Feder 2o den Hebel 18 nicht mehr so weit nach unten ziehen kann, daß es noch zu einem Fortschalten des Klinkenrades 19 kommt. Die Feder 2o kann zweckmäßig so ausgebildet und eingestellt sein, daß dies eintritt, kurz, bevor die Feder 2 6 voll aufgezogen wäre. Man kann natürlich auch vorsehen, daß dies erst danr. eintritt, wenn die Feder 26 bereits vollständig aufgezoger, ist, doch ist es im allgemeinen günstiger, sie nur bis nahezu zu ihrer voll aufgezogenen Stellung auf diese Weise aufzuziehen. Die voll aufgezogene Stellung dieser Feder 26 ist bei dem vorhandenen Anschlaggetriebe 42, 43 dadurch bestimmt, daß

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die Nase 41 des Ritzels 43 an der Anschlagfläche 5o des Malteserrades 42 zur Anlage käme. Die beiden Grenzanschlagstellungen dieses Getriebes sind in diesem Ausführungsbeispiel durch' ca.'4 3/4

Relativdrehungen der Zahnräder 23 und 27 voneinander getrennt, wie bereits erwähnt.

Wie ohne weiteres zu erkennen ist, kann man anstelle der dargestellten Ausbildung des Ritzels 43 auch ein Zahnrad mit durchgehender Außenverzahnung vorsehen, wobei an die Stelle des Mallei errades 42 ebenfalls ein Zahnrad tritt, das jedoch keine durchgehende Außenverzahnung hat, sondern nur eine Außenvei— zahnung, die sich über einen Teilbereich des Außenumfanges erstreckt, beispielsweise über 35o°. Die Funktion eines solchen , Anschlaggetriebes ist identisch mit der des dargestellten Anschlaggetriebes. Wenn man mit nahezu einer Relativumdrehung, zwischen den Zahnrädern 2 3 und 27 auskommt, so ist ohne weiteres ersichtlich, daß man anstelle des Malteserrades 42 an dem Rad 27 einen im Umlaufkreis der Nase 41 befindlichen festen Anschlag, beispielsweise einen Stift, anordnen kann, der die Relativwinkeldrehung der beiden Zahnräder 23 und 27 zueinander

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auf nahezu 36o beschränkt.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, kann die Feder 2o in vielen Fällen vorteilhaft so abgestimmt sein, daß sie kurz vor oder bei Vollaufzug der Feder 26 die Federspannung dieser Feder 26 nicht mehr so weit überwinden kann, daß es zu einer Fortschaltung des Klinkenrades 19 kommt. Ferner ergibt sich aus der vorgehenden Beschreibung und der Zeichnung , daß die Aufzugsge-

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schwindigkeit sozusagen "zwei Gänge" hat, wobei sich selbsttätig der schnellere Gang einstellt, wenn die Feder 26 nur teilweise aufgezogen ist. Natürlich kann man auch noch mehr Abstufungen der AfZugsgeschwindigkeit erzielen, indem die Verzahnung des Klinkenrades 19 entsprechend feiner getroffen ist oder der Hub des Hebels 18 größer getroffen ist. Auch ist die Erfindung nicht auf solche selbsttätig sich variierenden Aufzugsgeschwindigkeiten beschränkt, sondern sie bietet auch erhebliehe Vorteile, wenn man nur eine einzige AufZugsgeschwindigkeit vorsieht.

Es wäre noch zu erwähnen, daß das Malteserrad· in Abweichung von üblichen Malteserrädern konkave kreisförmige Außenumfangsbereiche hat, die Abschnitte- eines zu seiner Drehachse koaxialen Kreises sind. In diesem Fall muß dieses Malteserrad mit Reibung gelagert sein, so daß ejr sich nicht von selbst versehentlich dreht, sondern nur durch das Ritzel 43 fortgeschaltet werden kann. Wenn man dieses Malteserrad sehr leichtgängig lagern will, muß man es in üblicher Weise mit konvexen kreiskurvenförmigen Außenumfangsbereichen zwischen den Zahnlükken versehen.

Das die periodische Rückwärtsbewegung des Hebels 18 bewirkende Kurvenscheibenrad 16 kann auch irgendeine andere geeignete Gestalt aufweisen, beispielsweise ein exzentrisch gelagertes Rad sein, ein Nockenrad sein oder.dergleichen. Dieses Rad 16 rotiert von dem Synchronmotor angetrieben mit konstanter Winkel-

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geschwindigkeit, so daß die Aufzugsvorrichtung des Energiespeichers 25 periodisch betätigt wird. Die Vorwärtsbewegung des Hebels 18 in Richtung des Pfeiles A wird ausschließlich durch die Federkraft der Feder 2o bewirkt, wobei diese als Energiequelle dienende Feder von dem Synchronmotor mittels des Kurvenscheibenrades 16 periodisch mit neuer Energie versorgt, d.h., periodisch gedehnt wird. Wie erwähnt* hebt sich die Rolle 17 dieses Hebels 18 von dem Kurvenscheibenrad 16 dann immer zeitweise ab, wenn die'Vorspannung der Feder 26 so groß ist, daß die in eine Zahnlücke des Klinkenrades 19 eingerastete Schaltklinke 4o dieses Klinkenrad gegen die Wirkung der Vorspannung der Feder 26 nicht mehr so weit zu drehen vermag, wie es an sich das Kurvenscheibenrad bei seiner Drehung zulassen würde.

Da sich die Funktion des dargestellten Synchronlaufwerkes aus der vorangehenden Figurenbeschreibung ohne weiteres ergibt, ist eine zusammenfassende Funktionsbeschreibung nicht mehr erforderlich.

Vorstehend wurde beschrieben, daß die dargestellte Aufzugsvorrichtung mit variabler Aufzugsgeschwindigkeit arbeiten kann, indem sie je nach Spannung und/oder Vollaufzug der Feder 26 der Gangreserve das Klinkenrad 19 um zwei oder einen oder um keinen-Schritt fortschaltet. Erfindungsgemäß kann ir.it besonderem Vorteil die Aufzugsfeder 2o so eingestellt sein, daß sie erst in der Nähe des Vollaufzuges oder bei praktisch vorliegendem Vollaufzug der Feder 25 von der 2-Schritt-Fortschaltung des Klinkenrades in die 1-Schritt-Fortschaltung fällt. Dies ist besonders

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dann zweckmäßig , wenn die Feder 26 der Gangreserve erhebliehe Nichtiiniaritäten ihrer Federkennlinie hat, wie es bei Spiralfedern normalerweise der Fall ist. Und zwar verläuft die Kennlinie einer Spiralfeder so, daß nach einem längerem flachen Bereich, der jedoch auch Spitzen haben kann, gegen Ende des Aufzuges ein steiler Anstieg der Federkennlinie stattfindet. In diesem steilen Federkennlinienbereich tritt dann die 1-Schritt-Fortschaltung des Klinkenrades 19 ein, während vorangehend stets mit zwei Schritten pro Vorwärtshub der Klinke 4o aufgezogen wurde. Wenn die I-Schritt™ Fortschaltung des Klinkenrafles 19 kleiner beziehungsweise größer als die Geschwindigkeit ist, welche zum Ausgleich des ständigen Ablaufes des Zahnrades 27 notwendig ist, dann tritt je nach dem Fall ein, dass sich entweder die. Feder 26

wieder etwas entspannt und dann wieder die 2-Schritt-Fortschaltung des Klinkenrades 19 stattfindet, beziehungsweise daß weiter aufgezogen wird und rasch der Fall eintritt, daß zeitweise der Vorwärtshub der Klinke 4o nicht ausreicht, um das Klinkenrad 19 fotfkus ehalten ο Es wurde nun als besonders vorteilhaft gefunden, die 1-Schritt-Fortschaltung des Klinkenrades 19 so auf die Ablaufgeschwindigkeit des Zahn rades 27einzustellen, daß diese Aufzugsgeschwindigkeit exakt der Ablaufgeschwindigkeit der Gangreserve entspricht, wobei über Monate und Jahre hinweg fortlaufend nach einmal erfolgtem Aufzug der Feder 26 mit der 1-Schritt-Fortschaltung weiterhin aufgezogen wird. Dies hat erhebliche Vorteile bezüglich eiiier gleichmäßigen Spannung der Feder 26 und bezüglich der Fortschaltung, da dieser die l-Schritt-Fortschaltung bewirkende Hub der Klinke 4o so getroffen werden kann (indem er beispielsweise dem 1,5-fachen des Zahnabstandes des Klihkenrades 19 entspricht) daß es nie zu einem Ruhen der Klinke

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4o auf der Spitze eines Zahnes kommen kann.

Es versteht sich, daß diese Fortschaltgeschwindigkeit des Klinkenrades 19, welche exakt der Ablaufgeschwindigkeit der Gangreserve entspricht, nicht einer 1-Schritt-Fortschaltung des Klinkenrades 19 entsprechen muß, sondern bei einer feineren Verzahnung des Klinkenrades oder einem größeren Hub des Fortschaltorganes 4o auch einer 2-Schritt-Fortschaltung oder einer noch mehr Schritte aufweisenden Fortschaltung entsprechen kann.

Es kann in vielen Fällen vorteilhaft vorgesehen sein, daß diese Aufzugsgeschwindigkeit der Gangreserve, welche exakt der Ablaufgeschwindigkeit dieser Gangreserve entspricht, erst dann eintritt (indem man die Zügfeder 2o entsprechend einstellt, beziehungsweise dimensioniert), wenn die Feder der Gangreserve voll aufgezogen ist, d.h., im Falle des Ausführungsbeispieles das Maltesergetriebe 42, 43 die dem Vollaufzug entsprechende Anschlagstellung während des betreffenden Aufzugshubes erreicht. Dies hat sich in vielen Fällen als besonders zweckmäßig erwiesen.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, weist die erfindungsgemäße Aufzugsvorrichtung eine vom Synchronmotor getrennte Energiequelle auf, die im Falle des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles der Zugfeder 2o entspricht, jedoch nach den Ausführungen in der Beschreibungseinleitung in

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manchen Fällen zweckmäßig auch eine andere Bauart haben kann, vorzugsweise ein Belastungsgewicht, eine elektromagnetische Vorrichtung, eine permanentmagnetische Vorrichtung oder dergleichen sein/ Diese Energiequelle wird von dem Synchronmotor beeinflußt, sei es im Falle eines Belastungsgewichtes oder der Zugfeder 2o, indem sie das Belastungsgewicht periodisch anhebt oder die Zugfeder 2o periodisch spannt und so diese Energiequelle nach jedem Vorwärtshub des Fortschaltorganes wieder neu mit der für den nächsten Vorwärtshub benötigten Energie versorgt. Dies gilt auch analog für den Fall, daß eine elektromagnetische Hubvorrichtung ständig mit Strom versorgt wird oder daß eine permanentmagnetische, ständig wirksame Energiequelle vorgesehen ist, wobei der Synchronmotor den Rückwärtshub des Fortschaltorganes und damit den entsprechenden Rückwärtshub des jeweils beweglichen Gliedes solcher Vorrichtungen erzeugt. Wenn die elektromagnetische Vorrichtung periodisch vom Synchronmotor ein- und ausgeschaltet wird, kann der Rückwärtshub des Fortschaltorganes auch durch F~edermittel, Schwerkraft oder dergleichen bewirkt werden, wobei dann die Beeinflussung durch den Synchronmotor nur darin zu bestehen braucht, daß der Strom periodisch ein- und ausgeschaltet wird.

Die Verwendung eines Synchronmotores ist besonders vorteilhaft, da dieser in bekannter Weise zur Synchronisation des Gangreglers 35 mit verwendet werden kann, wodurch sich der Einsatz aufwendiger, sehr zeitgenauer Gangregler erübrigt. Wenn jedoch sehr zeitgenaue Gangregler vorgesehen sind, oder es andere Umstände zweckmäßig erscheinen lassen, kann man bei der erfindungsgemäßen Aufzugsvorrichtung auch vorse-

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hen, daß der Synchronmotor weggelassen wird, und an seine Stelle eine Vorrichtung anderer Bauart tritt, die die Energiequelle der Aufzugsvorrichtung zyklisch beeinflußt, wobei keine strenge Periodizität dieser Beeinflussung notwen-

zweckmäßig dig ist. Es kann dann beispielsweise/anstelle eines Synchronmotores ein Asynchronmotor treten, dessen Motorritzel identisch mit dem Motorritzel Io in der Zeichnung sein kann. Ein solcher Asynchronmotor kann gegebenenfalls auch mit sehr niedrigen Drehzahlen betrieben werden, wodurch Teile des dem Motorritzel Io nachgeschalteten Untersetzungsgetriebe entfallen können oder es kann sogar vorgesehen sein, daß die Kurvenscheibe 16 direkt auf der Welle eines solchen Asynchronmotores angeordnet ist. Anstelle von Asynchronmotoren können auch andere Vorrichtung zur Beeinflussung der Energiequelle der Aufzugsvorrichtung vorgesehen sein, vorzugsweise könnte bei Verwendung einer elektromagnetischen Hubmagnetvorrichtung diese zyklisch ein- und ausgeschaltet werden mittels irgendeiner geeigneten, zyklisch arbeitenden Schaltvorrichtung, beispielsweise elektronischen Schaltvorrichtungen oder dergleichen.

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Claims (1)

1. . - _■ 2* -

   Patentansprüche

   Synchronlaufwerk mit einem Synchronmotor und einem als Gangsreserve dienenden, Federmittel aufweisenden Energiespeicher, dadurch gekennzeichn et/ daß dem Energiespeicher (25) eine Aufzugsvorrichtung (16 bis 22, 39, 4o) zugeordnet ist, die ein Aufzugsrad (19) aufweist, das mittels eines abwechselnd vorwärts und rückwärts bewegten Fortschaltorganes (4o) in stets derselben Drehrichtung durch Vorwärtsbewegungen des Fortschaltorganes drehbar ist und daß die Vorwärtsbewegungen des Fortschaltorganes mittels einer vom Synchronmotor getrennten Energiequelle (2o) bewirkbar ist, die vom Synchronmotor beeinflußt wird. ■ '

   2. Synchronlaufwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle auf das Fortschaltorgang einwirkende Federmittel (2o) sind, deren Rückstellkraft die Vorwärtsbewegung des Fortschaltorganes (4o). bewirkt und daß das

   eines

   Fortschaltorgan mittels /von dem Synchronmotor angetriebenen Kurven- oder Nockenrades (16) periodisch in seine am weitesten zurückbewegte Stellung zurückbewegt wird.

   3. Synchronlaufwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel (2o) an einem das Fortschaltorgan (4o) aufweisenden Hebel (18) angreifen, der vorzugsweise um die Drehachse des Aufzugsrades (19) drehbar gelagert ist.

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   4. Synchronlaufwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Energiequelle (2q) auf das Aufzugsrad ausübbare Kraft kleiner ist als zu ei nem Vollaufzug der Federmittel (26) des Energiespeichers (25) erforderlich wäre.

   5. Synchronlaufwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzugsrad ein Klinkenrad (19) ist und daß der maximale Hub der als Fortschaltorgan, dienenden Klinke des Klinkenrades so groß ist, daß das Klinkenrad durch die maximale Hubbewegung der Klinke um mindestens zwei Zähne fortschaltbar ist.

   6. Synchronlaufwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft der Energiequelle (2o) abhängig von der Stellung des Fortschaltorganes (4o ist, derart, daß sie bei der Vorwärtsbewegung des Fortschaltorganes (4o) sich verkleinert, so daß der Hub des Fortschaltorganes abhängig von der Größe der Spannung der Federmittel (26) des Energiespeichers (25) ist.

   7. Synchronlaufwerk mit einem Synchronmotor und einem als Gangreserve dienenden, Federmittel aufweisenden Energiespeicher, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Energiespeicher (25) eine Ablaufbegrenzungsvorrichtung (42,43) zugeordnet ist, die einen vollständigen Ablauf der Federmittel

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   des Energiespeichers verhindert

   8. Synchronlaufwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufbegrenzungsvorrichtung als Anschlaggetriebe ausgebildet ist, das nur eine durch mindestens einen Anschlag vorbestimmte Relativdrehung zwischen der Antriebsund Abtriebsseite des Energiespeichers zuläßt.

   9. Synchronlaufwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlaggetriebe ein drehfest mit einem Aufzugsglied

   vorzugsweise der Aufzugs- . ~ , , ,. ,

   welle des Energiespeichers (25) verbundenes Ritzel (43) und ein an einem Abtriebszahnrad (27) des Energiespeicher im Abstand von dessen Drehachse drehbar gelagertes Anschlagrad (42) aufweist, wobei das Anschlagrad einen mit dem Ritzel kämmenden Bereich und einen mit dem Ritzel zusammenwirkenden Anschlag für die Begrenzung der Ablaufbewegung des AbtriebsZahnrades relativ zur Aufzugswelle aufweist.

   lo. Synchronlaufwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (43) ein einen Vorsprung aufweisendes Teil und das.Anschlagrad (42) in Art eines mit dem Vorsprung (41) des Ritzels kämmenden Malteserrades ausgebildet ist.

   11. Synchronlaufwerk nach Anspruch 9_f dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel ein Zahnrad und das Anschlagrad ein nur

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   auf einem Teilbereich seines Umfanges mit einer Verzahnung versehenes Zahnrad ist.

   12. Laufwerk mit Gangreserve, nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle eines Synchronmotors eine die Energiequelle zyklisch beeinflussende Vorrichtung anderer Bauart vorgesehen ist.

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