DE3320242A1

DE3320242A1 - Richtgesperre fuer eine schaltuhr

Info

Publication number: DE3320242A1
Application number: DE19833320242
Authority: DE
Inventors: Horst Grimmer; Alfred-Günther 8500 Nürnberg Lunz
Original assignee: Diehl & Co 8500 Nuernberg GmbH; Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Stiftung and Co KG
Priority date: 1983-06-03
Filing date: 1983-06-03
Publication date: 1984-12-06
Also published as: DE3320242C2; DE8316353U1

Description

DIEHL GMBH & CO., 8500 Nürnberg

Richtgesperre für eine Schaltuhr

Die Erfindung betrifft ein Richtgesperre für eine Schaltuhr, über das ein Antriebsteil ein Zeitschaltteil antreibt, welches gegenüber dem Antriebsteil in der einen Drehrichtung gegen ein größeres Wider-Standsmoment als in der anderen Drehrichtung manuell verstellbar ist, wobei das Richtgesperre einen mit dem Antriebsteil gekoppelten Ring mit Innenverzahnung und einen drehfest mit dem Zeitschaltteil verbundenen, zum Ring koaxialen Klinkenkörper mit wenig— stens zwei in der Ebene des Ringes liegenden Armen aufweist, die mit einem Finger in radialer Richtung federelastisch in die Innenverzahnung greifen, welcher bei einer Verstellung in der einen oder anderen Drehrichtung aus der Innenverzahnung gedruckt wird, wobei bei der aus Innenverzahnung und Finger bestehenden Paarung am ersten Paarungsteil zum Radius des Ringes winkelsymmetrische Zahnflanken vorgesehen sind.

Ein derartiges Richtgesperre ist in DE-PS 29 15 526

beschrieben. Der manuellen Verdrehung des Zeitschaltteils zur Zeiteinstellung setzt das Richtgesperre ein niedriges Widerstandsmoment entgegen, so daß die manuelle Zeiteinstellung nur einen geringen Kraftaufwand erfordert. In der entgegengesetzten Drehrichtung ist das Widerstandsmoment wesentlich höher, so daß vom Antriebsteil auf das Zeitschaltteil ein zur Durchführung der jeweiligen Schaltvorgänge hinreichend großes Mitnahmemoment ausgeübt wird. Bei einer gewaltsamen Verdrehung des Zeitschaltteils entgegen der eigentlichen Verstellrichtung geraten die Finger ebenfalls aus dem Eingriff der Innenverzahnung, wodurch die Gefahr einer Beschädigung des Richtgesperres behoben ist.

Bei der DE-PS 29 15 526 werden die in den beiden Drehrichtungen unterschiedlichen Widerstandsmomente dadurch erreicht, daß am Arm zwei Gelenke ausgebildet sind, welche in einem unterschiedlichen Wirkabstand zum Finger stehen. Eine derartige Ausbildung des Klinkenkörpers ist in ihrer Verwirklichung aufwendig. Dies gilt auch dann, wenn der Klinkenkörper als einstückiges Kunststoffteil, insbesondere Kunststoff-Spritzgußteil, aufgebaut ist, bei dem die Gelenke durch Querschnittsverdünnungen des Arms gebildet sind. Denn die Biegeelastizität der verdünnten Querschnittszonen muß aufeinander abgestimmt sein. Wenn die Biegung auf kleine Bereich des Arms "beschränkt ist, neigt das Kunststoffmaterial in diesen Zonen zu 0 Ermüdung s er s ehe inungen.

In der DE-PS 28 13 O69 ist ein Richtgesperre beschrieben, das bei einer gewaltsamen Verdrehung des Zeitschaltteils entgegen der eigentlichen Verstellrichtung zerstört wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Richtgesperre der eingangs genannten Art vorzuschlagen, dessen Funktionsweise einen einfachen Aufbau des Klinkenkörpers gestattet,

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, daß das zweite Paarungsteil Zahnflanken aufweist, deren eine in einem spitzeren Winkel zum Radius verläuft als die andere und daß jeder Arm im wesentlichen über seine gesamte Länge gleichen Querschnitt aufweist und sich bei einer manuellen Verstellung des Klinkenkörpers mittels des Zeitschaltteils in der einen oder der anderen Drehrichtung federelastisch in sich biegt.

Der Arm selbst bildet über seine Länge das feder— elastische Element, das den Finger in die Innenverzahnung drückt. Er biegt sich beim Drehen des Zeitschaltteils in der einen oder anderen Richtung so, daß der Finger aus der Innenverzahnung gelangt.

Querschnittsverjüngungen des Armes erübrigen sich. Der Arm behält seine Funktionsweise auch bei relativ großen Toleranzen seines Querschnitts. Durch die Unsymmetrie der Zahnflankenpaarung ist erreicht, daß zur Drehung des Zeitschaltteils in der einen Richtung nur ein wesentlich kleineres Widerstandsmoment über-

wunden werden muß als zur Drehung in der anderen Richtung. Dabei ist das größere Widerstandsmoment auch größer als das notwendigerweise vom Antriebsteil auf das Zeitschaltteil zu übertragende Antriebsmoment.

Vorzugsweise ist das zweite Paarungsteil von dem Finger gebildet. Es weist also der Finger eine Zahn-

_/^ flanke auf, die in einem spitzeren Winkel zum Radius

des Rings verläuft als die andere. In diesem Fall

liegen die Zahnflanken der Innenverzahnung des Rings symmetrisch zum Radius.

In Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich jeder Arm im unbelasteten Zustand auf einer Sehne des Rings geradlinig. Dadurch ist der Arm im Aufbau einfach und lang auszubilden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind am . Klinkenkörper drei Arme vorgesehen, die auf einem

gleichseitigen Dreieck liegen. Diese Anordnung ist /""■* im Hinblick auf die auftretenden Kräfte günstiger

als eine an sich mögliche Gestaltung mit zwei oder

vier Armen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung

ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines

Ausführungsbeispiels und den Unteransprüchen. In der

Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine Ansicht eines Richtgesperres einer Schaltuhr und

Figur 2 eine vergrößerte Teilansicht.

Ein Ring 1 eines Richtgesperres einer Schaltuhr weist eine Innenverzahnung 2 auf· Der Ring 1 wird von nicht näher dargestellten Mitteln eines Uhrwerks angetrieben. Koaxial zum Ring 1 ist ein Klinkenkörper 3 gelagert, der drehfest mit einem nicht näher dargestellten Zeitschaltteil verbunden ist, welches eine Zeitscheibe oder einen Zeitring und dieser zugeordnete Zeitschaltglieder aufweist.

Der Durchmesser des Ringes 1 liegt bei 15 mm» Die Zahnflanken 2* und 2·' stehen symmetrisch zum Radius R, Sie stehen zueinander im Winkel von 60 , wobei sie jeweils mit dem Radius R einen Winkel von 30 bilden.

Am Klinkenkörper 3 sind drei Arme 4, 5 und 6 ausgebildet, die in der Ebene des Ringes 1 liegen. An ihren freien Enden tragen die Arme 4, 5 und 6 Finger 7t 8 und 9· Die Übergangsbereiche 10 zwischen den Fingern 7f 8 und 9 und den Armen 4, 5 und 6 sind im wesentlichen starr. Die Arme 4, 5 und 6 sind im unbelasteten Zustand (vgl. Figur 1) geradlinig. Sie verlaufen auf Sehnen des Rings 1, die ein gleichseitiges Dreieck bilden. Die Arme 4, 5 bzw» 6 bilden mit dem durch den Finger 7» 8 bzw. 9 verlaufenden Radius R einen spitzen Winkel von etwa 45 ·

Der Arm 4, der Arm 5 und der Arm 6 sind jeweils

• · .6

über Vorsprünge 11 rait dem Klinkenkörper 3 verbunden. Die Vorsprünge 11 erstrecken sich vom Klinkenkörper 3 entgegen den jeweiligen Fingern 7» 8- und 9· Dadurch ist die Länge der Arme 4, 5 und 6 groß. Die Vorsprünge 11 und die Übergangsbereiche 12, in denen diese in die Arme 4, 5 und 6 übergehen, sind starr.

Der zwischen den Übergangsbereichen 10, 12 verlaufende Arm 4, 5 bzw. 6 weist über seine gesamte Länge» abgesehen von Toleranzen, gleichen Querschnitt auf. Der Querschnitt ist so bemessen, daß der Arm 4, 5 bzw. 6 federelastisch ist.

Der Finger 7» 8 bzw. 9 weist in die Verzahnung 2 greifende Zahnflanken 13 und 14 auf. Die Zahnflanke liegt dem zugehörigen Arm 4, 5 bzw. 6 abgewandt. Die Zahnflanke 14 ist ihm zugewandt. Die Zahnflanke 13 bildet mit dem Radius R einen spitzen Winkel ¥1. Die Zahnflanke 14 bildet mit dem Radius R einen spitzen ¥inkel ¥2. Der ¥inkel V1 ist größer als der ¥inkel ¥2. Die Zahnflanken 13 und 14 untereinander stehen in dem ¥inkel ¥1 + ¥2. Der ¥inkel ¥1 ist wenig kleiner als die Hälfte des ¥inkels, den die Zahnflanken 2¹ und 2¹¹ bilden. Er beträgt beispielsweise 25°. Der ¥inkel ¥2 ist erheblich kleiner als der ¥inkel der Zahnflanken 2· und 2¹¹. Er beträgt beispielsweise 20° (vgl. Figur 2).

Die Spitzen der Zähne 7, 8 und 9 sind um jeweils 120° gegeneinander versetzt. Um eine gedämpfte

Rastung zu erreichen, ist die Innenverzahnung 2 so ausgebildet, daß nicht alle drei Zahnspitzen zugleich auf dem Grund zvischen zwei Zahnflanken 2* und 2·' aufstehen. Beispielsweise weist die Innenverzahnung hierfür 88 Zähne auf.

Die Funktionsweise des beschriebenen Richtgesperres ist etwa folgendet

Dreht sich der Ring 1 in seiner Antriebsrichtung A, dann schlagen Zahnflanken 2¹ gegen die ZahnfRanken 13 der Finger 7» 8 und 9· Der Ring 1 nimmt über die Arme 4, 5 und 6 des Klinkenkörpers 3 das Zeitschaltteil mit. Da der Winkel V1 relativ groß ist, können über den Ring 1 zum Antrieb des Zeitschaltteils hinreichend große Kräfte auf dieses übertragen werden. Die dabei übertragenden Kräfte bilden hauptsächlich eine Druckbelastung der Arme 4, 5 und 6, gegen die diese stabil sind.
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Wird das Zeitschaltteil und damit der Klinkenkörper in Verstellrichtung V gedreht, gelangen die Zahnflanken 14 der Finger 7# 8 und 9 an die Zahnflanken 2¹¹. Da diese Zahnflankenpaarung relativ flach zum Arm 4, 5, 6" steht, gleiten die Zahnflanken 14 längs der Zahnflanken 2¹¹, wobei sich die Arme 4, 5 und 6 von außen gesehen konvex durchbiegen. Die Finger 7, 8 und 9 ratschen über die Innenverzahnung 2. Da der Winkel W2 relativ klein ist, ist die zur Drehung des Zeitschaltteils in Richtung V notwendige Kraft

• · .8

dementsprechend klein« Bei Beendigen der Drehung greifen die Finger 7» 8 und 9 unter der Rückstellkraft der Arme k, 5 und 6 in die Innenverzahnung 2,

Wird das Zeitschaltteil und damit der Klinkenkörper in Gegenrichtung G gedreht, kommen die Zahnflanken zur Anlage an den Zahnflanken 2*. Die Arme k, 5 und 6 werden gestaucht und biegen sich auf einem Teil ihrer Länge von außen gesehen konkav durch· Da der Winkel W1 relativ groß ist, setzt die Zahnflankenpaarung 13» 2¹ der Verdrehung in Richtung G ein wesentlich größeres Widerstandsmoment entgegen als bei einer Drehung in Richtung V. Bei Überwindung dieses Widerstandsmoments gleiten die Zahnflanken längs der Zahnflanken 2'_f so daß auch dann die Finger 7» 8 und 9 über die Innenverzahnung 2 ratschen« Bei Beendigen der Drehung greifen die Finger 7» 8 und 9 unter Rückstellkraft der Arme 4, 5 und 6 wiederum in die Innenverzahnung 2, Bei einer an sich überflüssigen, jedoch beim Benutzer nicht auszuschließenden Drehung des Zeitschaltteils in Richtung G wird das Richtgesperre nicht beschädigt. Durch die im Vergleich zur Richtung V schwerere Drehbarkeit des Zeitschaltteils in Richtung G wird der Benutzer davon abgehalten, das Zeitschaltteil vorzugsweise in Richtung G zu drehen. Dreht er dennoch in Richtung G, werden weder der Klinkenkörper 3 noch die Innenverzahnung dadurch beschädigt.

Claims

Ansprüche

1,) Richtgesperre für eine Schaltuhr, über das ein Antriebsteil ein Zeitschaltteil antreibt, welches gegenüber dem Antriebsteil in der einen Drehrichtung gegen ein größeres Widerstandsmoment als in der anderen Drehrichtung manuell verstellbar ist, wobei das Richtgesperre einen mit dem Antriebsteil gekoppelten Ring mit Innenverzahnung und einen drehfest mit dem Zeitschaltteil verbundenen, zum Ring koaxialen Klinkenkörper mit wenigstens zwei in der Ebene des Ringes liegenden Armen aufweist, die mit einem Finger in radialer Richtung federelastisch in die Innenverzahnung greifen, welcher bei einer Verstellung in der einen oder anderen Drehrichtung aus der Innenverzahnung gedrückt wird, wobei bei der aus der Innenverzahnung und dem Finger bestehenden Paarung am ersten Paarungsteil zum Radius des Ringes winkelsymmetrische Zahnflanken vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Paarungsteil (7, 8, 9} 2) Zahnflanken (13, 1*M 2«, 2¹¹) aufweist, deren eine (i4? 2") in einem spitzeren Winkel (W2) zum Radius (r) verläuft als die andere und daß jeder Arm (k_f 5_f 6) im wesentlichen über seine gesamte Länge gleichen Querschnitt aufweist und sich bei einer manuellen Verstellung des Klinkenkörpers (3) mittels des Zeitschaltteils in der einen oder anderen Drehrichtung (V, G) federelastisch in sich biegt.

...10
2. Richtgesperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Paarungsteil von den Fingern (7, 8, 9) gebildet ist.
3* Richtgesperre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Übergangsbereich (ΐθ) zwischen dem Arm (4, 5, 6) und dem Finger (7, 8, 9) starr im Vergleich zur Biegbarkeit des Armes (4, 5» 6) ist.
4. Richtgesperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeder Arm (4, 5» 6) im unbelasteten Zustand auf einer Sehne des Ringes (i) geradlinig erstreckt,
5· Richtgesperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Klinkenkörper (3) drei Arme (4, 5, 6) vorgesehen sind, die auf einem gleichseitigen Dreieck liegen.
6. Richtgesperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arm (4, 5» 6) an seinem dem Finger (7, 8, 9) abgewandten Ende in einen dem Arm (4, 5» 6) gegenüber steifen Vorsprung (ii) des Klinkenkörpers (3) übergeht, wobei sich der Vorsprung (ii) entgegen des den Finger (7, 8, 9) tragenden Endes des Armes (4, 5> 6) erstreckt.
7. Richtgesperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die

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dem Arm (4, 5, 6) zugewandte Zahnflanke (i4) in dem spitzeren Winkel (W2) zu dem Radius (r) steht als die dem Arm (4, 5» 6) abgewandte Zahnflanke (i3).
8, Richtgesperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Winkel von 6O° der Zahnflanken (2«, 2¹¹) des ersten Paarungsteils (2) der spitzere Winkel (W2) des zweiten Paarungsteils (7» 8, 9) etwa 20 und der stumpfere Winkel (W1) etwa 25° beträgt.
9. Richtgesperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Paarungsteile (2j 7, 8, 9) um den Bruchteil einer Zahnteilung gegeneinander versetzt sind.
10. Richtgesperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (4, 5ι 6) mit dem durch den Finger (7_f 8, 9) verlaufenden Radius (r) einen spitzen Winkel bildet.