DE2428362A1 - Uhrwerk - Google Patents

Description

UNITED GAS INDUSTRIES LIMITED, London, England

Uhrwerk

Die Erfindung bezieht sieh auf ein Uhrwerk mit Antrieb durch einen Synchronmotor, das ein Hemmwerk besitzt, welches durch einen Federmotor als Reserveantrieb in Gang zu setzen ist, um als Aushilfe zu dienen, wenn der Motor nicht arbeitet, etwa weil die elektrische Spannung ausgefallen ist.

Bei derartigen Uhrwerken werden die Reservefeder«und das Hemmwerk für den größten Teil der Zeit nicht gebraucht und vermögen nicht unverzüglich aus dem Stillstand anzulaufen, wenn es erforderlich wird.

Die Erfindung will hier Abhilfe schaffen und erreicht dies bei einem Uhrwerk mit einem Synchronmotor als Hauptantrieb und einem Federmotor als Reserveantrieb, die beide mit einer Ausgangswelle antriebsmäßig verbunden sind, sowie mit einer Hemmung für die Regelung der Geschwindigkeit der Ausgangswelle dadurch, daß eine vom Synchronmotor angetriebene Hilfsvorrichtung vorgesehen ist, die die Hemmung zwangsweise so in Gang

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hält, daß sich keine Abweichung zwischen dem Tempo der Hemmung und der Motorgeschwindigkeit an der Ausgangswelle ergibt, und zwischen dem Synchronmotor und der Ausgangswelle eine Freilaufkupplung angeordnet ist, die den Motor beim Stehenbleiben abkuppelt und die Ausgangswelle weiterlaufen läßt.

Außerdem kann zwischen der Hemmung und der Ausgangswelle eine Rutschkupplung angeordnet sein, die beim Versagen der Hemmung durch Schlupf das Weiterlaufen der Ausgangswelle unter dem Antrieb des Synchronmotors ermöglicht.

Vorzugsweise verläuft der Synchronmotorantrieb über eine den Federmotor enthaltende Trommel, die bei laufendem Synchronmotor in Drehung versetzt wird und dabei die Feder aufzieht. Jedoch liegt der Federmotor selbst nicht im Zuge des Synchronmotorantriebs, so daß im Falle eines Bruchs im Federmotor der Antrieb durch den Synchronmotor unbehindert weitergehen kann.

Dieser Federmotor kann ständig mit der Ausgangswelle antriebsmäßig verbunden sein, so daß im normalen Betrieb ein ständiges Aufziehen der Feder stattfindet. Doch sollte das Getriebe des Synchronmotorantriebs so beschaffen sein, daß die Feder schneller aufgezogen bzw. aufgewickelt als abgewickelt wird. Weil somit die Feder und die Hemmung im normalen Betrieb ständig arbeiten, steht der Reserveantrieb augenblicklich zur Verfugung, falls der Synchronmotor aussetz-t.

Vorzugsweise ist außerdem eine mit Gesperre versehene Aufzugsvorrichtung vorgesehen, um den Federmotor von Hand aufzuziehen.

Vorzugsweise ist die Rutschkupplung eine Reibungskupplung und weist die Freilaufkupplung zwei lösbare Ratschenglieder bzw. -scheiben auf.

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In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel 'des Uhrwerks nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 in Seitenansicht und ebener Abwicklung die Bestandteile des Uhrwerks, die bauliche im Kreise angeordnet sind, und

Fig. 2 in Aufsicht eine Einzelheit des Uhrwerks der Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 ist das Uhrwerk an und zwischen zwei Platinen und 13 angebracht. Als normaler Antrieb dient ein Synchronmotor 11, der an einer Seite der Platine 12 sitzt. Der Motor 11 treibt über ein zwischen den Platinen angeordnetes Zahnradgetriebe auf die Außenseite einer Trommel 16. Die Trommel 16 ist auf einer Welle 18 drehbar, die in den Platinen gelagert ist. Die sich drehende Trommel treibt ihrerseits ein Zahnrad 19, an dem das Eingangsglied einer einseitigen bzw. Freilaufkupplung befestigt ist, also einer Kupplung, die nur in einer Richtung eine Antriebskraft zu übertragen vermag und die zwei Ratschen- oder Sperrscheiben 20 aufweist, die durch eine Feder miteinander in Eingriff gedruckt werden. Das Ausgangsglied der Kupplung, also die abtreibende Scheibe 20 sitzt fest auf einer W,elle 23, auf der die beiden Scheiben angeordnet sind. Die Welle 23 durchdringt die Platine 13 und trägt an deren Außenseite ein Ritzel, das ein Zwischen- oder Doppelrad 2\\ mit einer Geschwindigkeit von einer Umdrehung in vier Stunden antreibt. Das Zwischenrad 2.1+ treibt ein Verbundrad bzw. Stundenrohr 26, das sich lose auf der Welle 18 in vierundzwanzig Stunden einmal dreht. Die Räder 26 und 2if können dazu dienen, weitere Einrichtungen in Drehung zu versetzen, zum Beispiel Uhrzeiger oder andere Zeitindikatoren oder elektrische Schaltvorrichtungen.

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Die das Ausgangsglied der Freilaufkupplung bildende Scheibe steht ferner mit dem Trieb einer Welle 28 in Eingriff, die bei der Drehung eine an ihr befestigte Feder 29 mitnimmt. Die Feder 29 drückt gegen eine Kupplungsscheibe 3Q, die lose drehbar auf der Welle 28 sitzt, und sucht durch reibende Anlage an der Kupplungsscheibe 30 diese mitzudrehen. Wenn jedoch die Kupplungsscheibe einem Widerstand unterliegt, erfährt die Feder 29 einen Schlupf relativ zur Scheibe.

Die Kupplungsscheibe 30 greift in den Trieb einer Welle 32 ein, die ihrerseits an einer Hemmung 33 angreift. Wie am besten in Fig. 2 ersichtlich ist, wird die Geschwindigkeit der Hemmung 33 gewöhnlich durch einen Schwingarm 43 geregelt, dessen Schwingungen dadurch hervorgerufen werden, daß er gleitend in eine Führungsbahn 44 einer rotierenden Kulisse 45 eingreift. Die Kulisse 45 dreht sich mit einer Welle 42 des Getriebes 15 (die an beiden Enden der Fig. 1 dargestellt ist). Die Führungsbahn 44 ist ovalförmig dargestellt, kann jedoch die Form einer "8" oder jede andere geeignete Form besitzen. Der Schwingarm 43 steuert die Schwingungen einer Welle 47» an der das innere Ende einer Haarfeder oder Unruhfeder (nicht dargestellt) befestigt ist. Das äußere Ende der Haarfeder ist so angebracht, daß es die Sperr- oder Ankerklauen (nicht dargestellt) der Hemmung in Schwingung versetzt und dadurch die Drehgeschwindigkeit eines Hemmrades 46 regelt. Wenn der Schwingarm 43 stillsteht, bestimmt die Rate oder der Gang der Haarfeder die Schwingfrequenz und damit die Drehgeschwindigkeit des Hemmrades 46. Wenn der Schwingarm 43 schwingt, setzt er sich über die Federfrequenz hinweg und bewirkt, daß das Hemmrad 46 sich mit einer durch den Motor bestimmten Geschwindigkeit dreht.

Es ist zu beachten, daß beim normalen Gang des Uhrwerks die Hemnung jederzeit arbeitet. Während der Motor 11 läuft, ist die

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Geschwindigkeit der Hemmung durch den Motor bestimmt, so daß die Geschwindigkeit der Kupplungsscheibe 30 ^ich derjenigen der Welle 28 anpaßt und kein Kupplungsschlupf stattfindet. Wenn der Motor 11 stehen bleibt, setzt der Schwingarm 43 seine Schwingungen aus und die Geschwindigkeit der Hemmung wird dann durch ihre Haarfeder bestimmt» Diese Geschwindigkeit ist dem Nennwert nach die gleiche wie die vom Motor gesteuerte Geschwindigkeit, doch kann eine gewisse geringe Abweichung bestehen. Dadurch ist erreicht, daß die Hemmung sich nicht infolge Nichtgebrauchs festsetzt und daß keine Anlaufzeit erforderlich ist, wenn sie gebraucht wird, wie nachstehend beschrieben ist.

Die Trommel 16 enthält eine Spiralfeder (nicht dargestellt), die an ihrem radial inneren Ende an der Welle 18 befestigt ist und an ihrem äußeren Ende an der Trommel derart angreift, daß sie rutscht, wenn ein gewisser Widerstand auftritt. Eine derartige Anordnung ist an sich bekannt, z.B. aus der D¹T-PS 1 673 750. Wenn die Trommel durch den Antriebsmotor gedreht wird, dreht sich das äußere Ende der Feder zunächst mit. Weil das innere Ende an der Welle 18 festsitzt, wird daher die Feder aufgewunden bzw. aufgezogen, bis sie im völlig aufgewundenen Zustand eine solche Spannung hat, daß das äußere Ende relativ zur Trommel zu rutschen beginnt. Ein weiteres Aufwinden findet dann nicht statt.

Die Welle 18 steht an der Vorderseite der Frontplatte 13 vor und auf ihrem Ende ist ein Knopf 36 starr "befestigt. Somit, kann durch Drehung des Knopfes von Hand die Feder in der Trommel von ihrem inneren Ende aus aufgezogen werden. Ein Klinkenrad 37, das fest auf der Welle 18 sitzt, wirkt mit dom freien Ende einer Blattfeder 38 so zusammen, daß die Welle 18 nur im Sinne des Aufziehens der Feder in der Trommel gedreht werden kann.

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Das andere Ende der Blattfeder 38 ist an einem Zahnrad ifO starr befestigt, das auf der Welle lose drehbar ist und in ein Zahnrad eingreift, das mit dem Ausgangsglied der Kupplungsscheibe 20 fest zusammenhängt.

Im normalen Betrieb wird daher das Zahnrad 40 mit den Kupplungsscheiben 20 gedreht, wodurch auch die Blattfeder 38 gedreht und so ermöglicht wird, daß das Klinkenrad 37 und die Welle 18 in Drehung versetzt werden. Diese Drehung erfolgt im Sinne des Abwickeins der Feder in der Trommel, geht jedoch viel langsamer vor sich als die Drehung der Trommel, die die Feder aufwickelt. Als Endeffekt der Trommeldrehung und der Drehung der Welle ergibt sich daher ein völliges Aufwickeln der Trommelfeder in etwa fünf Stunden normalen Betriebs.

Wenn jedoch der Motor aussetzt, entweder wegen Stromausfalls oder wegen eines Fehlers, kommt der Antrieb der Trommel zum Stillstand, so daß die Trommel sich nicht länger drehen kann und die an ihr angreifenden Zahnräder ebenfalls gesperrt werden. Das Eingangsglied der Kupplungsscheiben 20 ist daher blockiert. Die Spannung der Trommelfeder wird weiterhin auf die Welle 18 ausgeübt und sucht sie zu drehen, und dieser Antrieb wird nun nicht mehr über das Klinkenrad 37 und die Blattfeder 38 auf das Ausgangsglied der Kupplungsscheiben 20 übertragen. Die Klinkenradzähne sind so geformt, daß sie den Antrieb nur von der Eingangsscheibe an die Ausgangsscheibe" weitergeben und rutschen, falls die Ausgangsscheibe relativ zur Eingangsscheibe angetrieben wird. Die Ausgangsscheibe und die Welle 23 drehen sich daher jetzt unter dem Antrieb durch die Trommelfeder. Die Drehgeschwindigkeit ist bestimmt durch die Hemmung 33 über die Reibungsfeder 29. Es ist au beachten, daß der übergang vom Motor- zum Federantrieb sehr schnell erfolgt, da

alle Elemente des Federantriebs ständig in Betrieb sind. Der Wechsel erfordert nur den Schlupf der Kupplungsscheiben 20. Die Welle 18 ist .stets in Drehung in der richtigen Richtung und mit der richtigen Geschwindigkeit. Die Trommelfeder vermag mindestens fünfzig Stunden lang den Antrieb zu übernehmen, bevor sie völlig abgewickelt ist. Sobald die elektrische Spannung wiederkehrt, wird der normale Betrieb wieder aufgenommen ohne jegliche Neueinstellung.

Ein Fenster if1 in. der Frontplatine 13 ermöglicht eine visuelle Überwachung einer Scheibe, die vom Getriebe 15 angetrieben wird, um festzustellen, ob der Elektromotor läuft oder nicht.

Sollte die Hemmung versagen oder festsitzen aus irgendeinem Grund, dann wird hierdurch das normale Arbeiten der Vorrichtung nicht beeinträchtigt, weil die Reibungsfeder dann ständig schleift und so ermöglicht, daß die Welle 38 sich mit der durch den Motor bestimmten Geschwindigkeit.weiterhin dreht. Außerdem wird durch Drehen der Antriebsfeder der Fortgang des normalen Synchronmotor-Betriebs nicht behindert.

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Claims (7)

Patentansprüche

1. Uhrwerk mit einem Synchronmotor als Hauptantrieb und einem Federmotor als Reserveantrieb, die beide eine Ausgangswelle antreiben, sowie mit einer Hemmung für die Regelung der Geschwindigkeit der Ausgangswelle, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Synchronmotor (11) angetriebene Hilfsvorrichtung (kk, h3) vorgesehen ist, die die Hemmung (33) zwangsweise so in Gang hält, daß sich keine Abweichung zwischen dem Gang der Hemmung und der Motorgeschwindigkeit an der Ausgangswelle (2if) ergibt, und zwischen dem Synchronmotor und-der Ausgangswelle eine Freilaufkupplung (19) angeordnet ist, die den Motor bein Stehenbleiben abkuppelt und ein Weiterlaufen der Ausgangswelle zuläßt.

2. Uhrwerk nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hemmung (33) und der Ausgangswelle (2Zf) eine Rutschkupplung (29, 30) angeordnet ist, die beim Versagen der Hemmung das Weiterlaufen der Ausgangswelle unter dem Antrieb des Synchronmotors ermöglicht.

3. Uhrwerk nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch ■ gekennzeichnet, daß die Freilaufkupplung (19) zwei lösbar in Eingriff stehende Ratschenglieder bzw. -scheiben (20) aufweist.

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4. Uhrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rutschkupplung (29, 30) eine Kupplungsscheibe (30) und eine an dieser unter Reibung angreifende Feder (29) aufweist.

5. Uhrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsvorrichtung (44> 43) zum Inganghalten der Hemmung (33) einen Schwingarm (43) aufweist, der auf eine Haarfeder bzw. Unruhfeder der Hemmung einwirkend diese in ihrer Frequenz zum Schwingen bringt.

6. Uhrwerk nach Anspruch 5»

dadurch · gekennzeichnet,, daß der Schwingarm (43) gleitend in eine Führungsbahn (44) eingreift, die in einer vom Synchronmotor in Drehung versetzten Kulisse (45) ausgebildet ist, derart, daß der Schwingarm eine Schwingbewegung erfährt.

7. Uhrwerk nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet,

- daß die Führungsbahn (44) eine ovale oder eine '^"-förmige Gestalt hat.

ReNeu/Pi.

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