DE3327695C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für nichtregu­ lierend laufende, hinreichend eigenschwingungskonform hin und her gehend bewegte mechanische Gangregler von Uhren, insbeson­ dere von Großuhren, die mit einem elektrischen oder einem elek­ tronischen Antrieb für das Zeigerwerk und für den nichtregulie­ renden Gangregler versehen sind, wobei der umlaufende Antrieb auf einen mit dem Gangregler in Verbindung stehenden Schwinghe­ bel, der mit dem Gangregler in Eingriff steht, einwirkt.

Bei einer Vielzahl derartiger Uhren, insbesondere sogenannter Schmuckuhren, die für den Antrieb des Zeigerwerkes mit zeitge­ nau gehenden elektrischen oder elektronischen, wirtschaftlich preiswerten Uhrwerken versehen sind, ist es erforderlich, daß die dort stilistisch notwendigen, vorgesehenen mechanischen Gangregler, wie z.B. eine Unruhe, oder ein Pendel, insbesondere ein Drehpendel, die dort ausschließlich passiv, d.h. nicht zeitmessend oder nicht regulierend, laufen, von dem elektrischen oder dem elektronischen Uhrenantrieb, hinreichend eigenschwing­ ungskonform angetrieben werden. Dabei soll sichergestellt sein, daß solche passiv hin und her gehend angetriebenen Gangregler keine Rückwirkung auf den zeithaltend umlaufenden Antrieb be­ wirken können, von dem der Antrieb des passiv laufenden Gang­ reglers abgeleitet ist.

Aus dem DE-GM 75 36 988 ist eine Antriebsvorrichtung für nicht­ regulierend laufende, hinreichend eigenschwingungskonform hin und her bewegte mechanische Gangregler von Uhren, insbesondere von Großuhren, die mit einem elektrischen oder einem elektro­ nischen zeithaltend umlaufenden Gangregler versehen sind, wo­ bei der umlaufende Antrieb auf einen mit dem Gangregler in Ver­ bindung stehenden Schwinghebel, der mit dem Gangregler in Ein­ griff steht, einwirkt, bekannt.

Diese Einrichtung, bei der der Gangregler nur intermittierend angetrieben wird, im übrigen aber ein zu Eigenschwingungen fä­ higes Gebilde ist, dessen Schwingungen durch den intermittieren­ den Antrieb aufrecht erhalten werden, ist mit dem Nachteil be­ haftet, daß der Gangregler zur Erzielung einer bestimmten Schwingungsdauer mit einer bei solchen Pendeln relativ großen Masse und einer das Direktionsmoment bestimmenden Pendelfeder versehen sein muß. Diese Einrichtung ist deshalb als sogenannte Gangreglerattrappe nicht nur aufwendig und teuer, sondern auch während des Transports relativ störanfällig.

Bei einer anderen bekannten Antriebsvorrichtung für nicht regu­ lierend laufende, hinreichend eigenschwingungskonform hin und her bewegte mechanische Gangregler wird von einem zeithaltend umlaufenden, quarzgesteuerten elektronischen Antrieb einer Uhr über einen dort abgezweigten Kraftfluß eine kleine Zugfeder aufgezogen, die über eine mechanische Hemmung einen passiv lau­ fenden Gangregler inform eines Drehpendels beaufschlagt und antreibt. Auch bei diesem Gangregler handelt es sich um ein zu Eigenschwingungen fähiges Gebilde mit einer für eine bestimmte Schwingungsdauer erforderlichen bestimmten Masse und einer Pen­ delfeder.

Auch diese Vorrichtung erfordert einen erheblichen technischen Aufwand und eine hohe Präzision der verwendeten Einzelteile. Außerdem ist auch diese Vorrichtung relativ störanfällig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Antriebsvorrich­ tung für Gangregler von Uhren der eingangsgenannten Art zu schaffen, bei denen die Nachteile der bekannten Einrichtungen beseitigt sind und die mit einer unbedeutenden Masse und ohne eine Pendelfeder aufgebaut, wirtschaflich hergestellt und zu­ verlässig störungsfrei gehandhabt werden können.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der, mit dem Schwinghebel des Kurvengetriebes in Eingriff ste­ hende, Gangregler wird dadurch zwangsweise hin und her bewegt, wobei die hin und her gehende Bewegung in ihrer Geschwindigkeit derart festgelegt werden kann, daß sie in etwa mit der Eigen­ schwingung eines Gangreglers mit einer entsprechenden Masse und einer entsprechenden Federrichtkraft vergleichbar ist.

In Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß zwischen dem Schwinghebel und dem Gangregler, beispielsweise einem Pen­ del, insbesondere einem Drehpendel, ein Zahnradübersetzungsge­ triebe vorgesehen ist. Damit ist es möglich, die Amplitude der hin und her gehenden Gangreglerbewegung optimal den Erfordernis­ sen entsprechend zu wählen bzw. anzupassen. Auf der Welle des Gangreglers ist zweckmäßigerweise ein Ritzel vorgesehen mit dem ein entsprechendes Zahn-Segment des Kurvengetriebes in Eingriff steht.

Um einen hinreichend sinoidalen Verlauf der hin und her gehenden Bewegung des Schwinghebels des Kurvengetriebes zu erzielen, ist es desweiteren vorgesehen, den, den Schwinghebel beaufschlagen­ den, Kurvenkörper des Kurvengetriebes als sogenanntes Bogendrei­ eck auszubilden, sodaß ein sogenanntes Bogendreiecksgetriebe ent­ steht, bei dem die Bewegung des Schwinghebels sinoidal verläuft.

Um zu verhindern, daß durch den Energieinhalt des angetriebenen Gangreglers und dessen hin und her gehende Bewegung keine Rück­ wirkungen auf den zeithaltenden, durch den Schrittmotor bewirkten, Antrieb erfolgen, ist es gemäß der Erfindung desweiteren vor­ gesehen, daß zwischen dem zeithaltenden Antrieb und dem Gangreg­ ler, insbesondere im Bereich des Kurvengetriebes, ein sogenannter Puffer inform eines Federkraftelementes, angeordnet ist, das so bemessen ist, daß das zum Antrieb des Gangreglers notwendige Drehmoment hinreichend elastisch übertragen wird, und daß sowohl die schrittweisen Antriebsimpulse eines Schrittmotors im zeit­ halten Antrieb als auch gewisse hemmende oder belastende Beein­ trächtigungen des Gangreglers ausgeglichen werden, indem das je­ weilige überschüssige oder fehlende Drehmoment durch das Feder­ kraftelement des Puffers ausgeglichen bzw. von diesem aufge­ nommen wird.

Vorteilhaft bei der Vorrichtung nach der Erfindung ist nicht nur der technisch einfache, übersichtliche und einstellungsunproble­ matische Aufbau bedingt durch die dort klaren Eingriffsverhält­ nisse im gesamten Kraftfluß der beteiligten Einzelteile zueinan­ der, sondern auch die Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung, bedingt durch die relativ wenigen Einzelteile, die außerdem unkompliziert in der Herstellung aus Kunststoff gefertigt werden können. Vor­ teilhaft ist ferner die hohe Funktionszuverlässigkeit und der Wirkungsgrad der Vorrichtung, insbesondere durch das Fehlen der Gangreglerrichtkraft, einer Pendel- oder Spiralfeder, durch den direkten Eingriff des Antriebs mit dem Gangregler.

Wie die Erfindung im einzelnen gedacht ist, wird anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung im folgenden näher er­ läutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schaubildliche Vorderansicht auf eine Vorrichtung nach der Erfindung, die von einem quarzgesteuerten Schrittmotor angetrieben wird und die ein Drehpendel als passiven Gangregler antreibt,

Fig. 2 eine Seitenansicht auf die Anordnung nach Fig. 1 und

Fig. 3 eine Vorder- und Seitenansicht auf das Kurvengetriebe mit dem Puffer inform eines Federkraftelementes.

Die, in der Fig. 1 dargestellte, Antriebsvorrichtung für einen nichtregulierenden, passiven Gangregler in der Form eines Dreh­ pendels 1, in einer Uhr mit einem quarzgesteuerten Schrittmotor 2 für den zeithaltenden Antrieb des Zeigerwerkes 3 besteht im wesentlichen aus einem Kurvengetriebe mit einem Kurvenkörper 4 und einem, mit diesem in Eingriff stehenden, Schwinghebel 5.

Der Kurvenkörper 4 steht über ein Rädergetriebe, mit einem Zahn­ rad 6 und einem Ritzel 7, in Eingriff mit dem Kraftfluß vom Schrittmotor 2 zum Zeigerwerk 3. Der Kurvenkörper 4 wird demnach kontinuierlich, im vorliegenden Falle schrittweise, angetrieben. Durch den Eingriff des Kurvenkörpers 4 über die gabelförmige Füh­ rung 8 mit dem Schwinghebel 5, wird die kontinuierliche Umdre­ hung des Kurvenkörpers 4 in eine hin und her gehende Bewegung des Schwinghebels 5 umgewandelt. Diese hin und her gehende Be­ wegung des Schwinghebels 5 wird über einen Zahnradeingriff auf das Drehpendel 1 übertragen, das damit zwangsgesteuert hin und her gehend bewegt läuft.

Um den Kurvenkörper 4 in seiner Exzentrizität möglichst optimal auszubilden, d.h. eine hebeltechnisch nur kleine Exzentrizität vorzusehen, ist zwischen dem Schwinghebel 5 und dem Ritzel 9 auf dem Drehpendel 1 eine insbesondere Zahnradgetriebeübersetzung mit einem Ritzel 10 und einem Zahn-Segment 11 angeordnet. Mit­ tels dieser Übersetzung kann bei einer kleinen Exzentrizität des Kurvenkörpers 4 und damit kleinen Amplitude des Schwinghebels 5 eine gewünschte Amplitude des Drehpendels 1 erzielt werden. Durch die rechtwinkelige Anordnung der Achsen des hin und her gehenden Antriebs zur Achse des Drehpendels 1 ist das Segment 11, das mit dem Ritzel 9 in Eingriff steht, insbesondere mit einer Kronrad­ verzahnung ausgestattet.

Die Fig. 2 zeigt die Antriebsvorrichtung in einer anderen Per­ spektive. Dort bedeutet 2 den Schrittmotor, der über ein Ritzel 12 auf dem Rotor 13 ein Zahnrad 14 antreibt, das insbesondere mit zwei weiteren Ritzeln 7 und 15 versehen ist. Das Ritzel 15 steht in Eingriff mit dem Sekundenrad des Zeigerwerkes 3 der Uhr und das Ritzel 7 steht in Eingriff mit dem Zahnrad 6 auf dem Kur­ venkörper 4. 5 bezeichnet den Schwinghebel mit einem damit gekop­ pelten Zahnsegment 16, das dort in Eingriff steht mit dem Ritzel 10, das in Verbindung steht mit dem kronenverzahnten Segment 11, das wiederum in Eingriff steht mit dem Ritzel 9 auf der Pendel­ stange 17 des Drehpendels 1.

Alle Einzelteile dieser Antriebsvorrichtung und der zugehörigen Rädergetriebeübersetzungen sind zweckmäßigerweise rationell und wirtschaftlich aus Kunststoff hergestellt. Zur Verbesserung des Übertragungswirkungsgrades an bestimmten Stellen dieser Vorrich­ tung oder an den jeweiligen Getriebeübersetzungen ist es jedoch vorgesehen, daß beispielsweise der Kurvenkörper 4, der einstük­ kig mit dem Zahnrad 6 verbunden ist, im Bereich seiner Oberfläche, die mit einer Führung 8 in wälzendem Eingriff steht, mit einem, insbesondere metallenen, Oberflächenüberzug versehen ist. Dieser Oberflächenüberzug besteht zweckmäßigerweise aus einem, insbeson­ dere dünnwandigen, Rohrabschnitt, der kraftschlüssig auf dem Kur­ venkörperkunststoffteil aufgepresst ist, oder jedoch dort drehbar gelagert ist. Außerdem besteht das Ritzel 9 auf dem Drehpendel 1 aus reibungstechnischen Gründen aus Metall, insbesondere aus Triebstahl.

Wie die Fig. 2 desweiteren zeigt, ist der Schwinghebel 5 und das mit diesem gekoppelte Segment 16 insbesondere zweistückig ausge­ bildet und mit dem Federelement 18 miteinander gekoppelt. Dieses Federelement 18 dient dort als Puffer für Einflüsse aus dem An­ trieb oder vom Gangregler-Drehpendel 1 her. Die Fig. 3 zeigt das Kurvengetriebe mit dieser Puffereinrichtung näher.

In der Fig. 3 bedeutet 4 der Kurvenkörper im Eingriff mit der gabelförmigen Führung 8 auf dem Schwinghebel 5. 16 bezeichnet das mit dem Schwinghebel 5 mittels des Federkraftelementes 18 gekoppelte Zahnsegment. Das Federkraftelement 18, aus einem Fe­ derstahldraht, ist mit den jeweiligen Enden 19 in axial ver­ laufenden Fixierungszapfen 20 am Schwinghebel 5 und am Segment 16, insbesondere spielfrei fixiert, sodaß die Kopplung der bei­ den Teile 5 und 16 hinreichend spielfrei ist. Für bestimmte An­ wendungen kann dieses Federkraftelement 18 auch aus Kunststoff hergestellt sein und mit einem der beiden Teile 5 oder 18 ein­ stückig verbunden sein und mit dem jeweils anderen in mitnehmen­ dem Eingriff stehen. Die Fig. 3 zeigt dort in der Seitenansicht die gemeinsame Lagerung der beiden Teile 5 und 18 auf einer ge­ meinsamen Welle 21.

Desweiteren zeigt diese Fig. 3 die besondere Ausbildung des Kur­ venkörpers 4 als sogenanntes Bogendreieck zur Erzielung eines hinreichend sinoidalen Verlaufs der Bewegung des Schwinghebels 5. Für bestimmte Anwendungsfälle ist es vorgesehen, daß die ga­ belförmige Führung 8 des Schwinghebels 5 vorderseitig geschlos­ sen ist.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß an die Stelle des Kurvenge­ triebes auch Ausführungen mit sogenannten Kurvenschleifen- oder mit Kreuzschiebergetrieben treten können, wenn dies für des An­ trieb eines entsprechenden Pendels von besonderem Vorteil ist.

Außerdem liegt es im Rahmen der Erfindung, daß anstelle eines Verzahnungseingriffs zwischen der Antriebsvorrichtung und einem passiv laufenden Gangregler auch ein gabel- oder hebelartiger Eingriff oder eine Zugmittelverbindung vorgesehen ist. Dabei ist es beliebig, ob die Achsen der Antriebsvorrichtung mit den Achsen des Gangreglers parallel, oder in einem Winkel von 90 Grad zuein­ ander versetzt, verlaufend angeordnet sind.

Zur Sicherung vor einer Beeinträchtigung oder vor Zerstörung der Antriebsvorrichtung aus einer unsachgemäß verursachten Rück­ wirkung des Gangreglers auf die Antriebsvorrichtung, beispiels­ weise durch eine unsachgemäße manuelle Beaufschlagung oder Be­ tätigung des passiven Gangreglers, ist es im Rahmen der Erfin­ dung vorgesehen, daß das Segment 16 auf dem Schwinghebel 5 oder das Segment 11, das mit dem Ritzel 9 auf dem passiven Gangregler in Eingriff steht, im Segmentwinkel derart bemessen ist, daß bei einer unsachgemäßen Drehung des Gangreglers, durch insbesondere manuelle Beaufschlagung das Segment jeweils aus dem Eingriff mit dem Ritzel 9 des Gangreglers gelangt, sobald die maximal zu­ lässige Amplitude des Gangreglers überschritten wird, wobei das Federkraftelement 18 durch seine Rückstellkraft den Engriff mit dem Ritzel 9 nach Beendigung der Beeinträchtigung wieder her­ stellt.

Claims (11)

1. Antriebsvorrichtung für nichtregulierend laufende, hinrei­ chend eigenschwingungskonform hin und her gehend bewegte mecha­ nische Gangregler von Uhren, insbesondere von Großuhren, die mit einem elektrischen oder einem elektronischen zeithaltend umlaufenden Antrieb für das Zeigerwerk und für den nichtregu­ lierenden Gangregler versehen sind, wobei der umlaufende Antrieb auf einen mit dem Gangregler in Verbindung stehenden Schwinghe­ bel, der mit dem Gangregler in Eingriff steht, einwirkt, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen dem zeithaltend umlaufenden Antrieb und dem Gangregler (1) ein Kur­ vengetriebe (4, 5) mit einem mit dem Antrieb umlaufenden Kurven­ körper (4) vorgesehen ist, mit dem, zur Umwandlung der umlaufen­ den Bewegung des zeithaltenden Antriebs in eine hin und her ge­ hende Bewegung des Gangreglers (1), der Schwinghebel (5) in Wirkverbindung steht.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurvenkörper (4) als kreiszylindrische Scheibe und der Schwinghebel (5) als gabelförmiger Hebel mit einer ga­ belförmigen Führung (8) ausgebildet ist.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurvenkörper (4) als Bogendreieck und der Schwing­ hebel (5) mit einer allseits geschlossenen gabelförmigen Füh­ rung (8) ausgebildet ist.

4. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zeithaltenden Antrieb und dem Gangregler (1), insbesondere im Bereich des Kurvengetriebes (4, 5), ein Puffer inform eines Federkraftelementes (18) vorgesehen ist.

5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Federkraftelement (18) auf dem Schwinghebel (5), zwischen der dortigen Führung (8) und einem Zahnsegment (16), angeordnet ist.

6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Federkraftelement (18) aus einer metallenen Wickelfeder hergestellt ist.

7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Federkraftelement (18) aus Kunststoff herge­ stellt einstückig mit dem Schwinghebel (5) verbunden ist.

8. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Eingriff zwischen dem Schwinghebel (5) und dem Gangregler (1) ein Zahnradübersetzungsgetriebe (10, 11) vorgesehen ist.

9. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Pendelstange (17), der Achse des Drehpendels des Gangreglers, ein Ritzel (9), insbesondere aus Metall, vorgesehen ist, das mit einem Zahnrad-Segment (11) des Zahnradübersetzungs­ getriebes (10, 11) in Eingriff steht.

10. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die funktionskonform bewegbaren Ein­ zelteile (4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 14, 15, 16) der Antriebsvorrich­ tung aus einem Kunststoff hergestellt sind.

11. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Segment (11) oder ein gegebenenfalls vorhandenes weiteres Segment (16) im Segmentwinkel derart bemessen ist, daß unter Be­ rücksichtigung der vorgesehenen Übersetzung zwischen dem jeweili­ gen Segment (11, 16) und dem Ritzel (9) auf dem Gangregler (1), bei einer Überschreitung der maximal vorgesehenen Amplitude des Gangreglers (1), der Eingriff des jeweiligen Segmentes (11 oder 16) mit dem Ritzel (9) durch Außereingrifflaufen aufgehoben ist.