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Uhrschlagwerk mit Selbstregelung Die Selbstregelung von Uhrschlagwerken
mit Westminster-Spielwerk ist bekannt. Bisher erfolgte jedoch die Selbsteinstellung
stets unter Benutzung besonderer Hilfsmittel, die entweder am Zeiger oder am Stundenschlagwerk
angebracht sind.
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Nach dem Hauptpatent wird dagegen ein zusätzlicher Hilfsrechen vorgesehen,
der mit einer Viertelstaffel zusammen arbeitet. Von dieser Maßnahme macht auch die
vorliegende Erfindung Gebrauch. Bei der im Hauptpatent vorgesehenen Anordnung haben
Haupt- und Hilfsrechen verschiedene Radien, und es sind deshalb auf dem Schöpfrad
Schöpferstifte von verschiedenem Radius angeordnet.
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Es hat sich nun jedoch gezeigt, daß die dem Hauptpatent zugrunde liegende
Aufgabe in noch einfacherer Weise gelöst werden kann, und zwar kann die übliche
Schöpfstiftanordnung beibehalten werden, bei der die Stifte auf einem einzigen Kreise
liegen. Der Haupt- und der Hilfsrechen haben .in diesem Fall gleich großen Radius.
Sie sind nebeneinander auf dem gleichen Zapfen drehbar gelagert und werden von nur
zwei auf demselben Radius sitzenden Stiften eines Hub- oder Schaltrades erfaßt,
während die Sperrfalle mit einem Hauptstift und einem Hilfsstift die beiden Rechen
an den vorderen Enden bzw. deren Zähnen festhält. Der Hauptstift liegt hierbei der
Mittellinie der Zahnsegmente näher als der Hilfsstift.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Hauptrechen einen
Anschlag auf, der von dem Hauptstift erfaßt werden kann und die Bewegung der Sperrklinke
gegen die Rechen abgrenzt, wenn der Haupt- und der Hilfsstift in die Zähne der Haupt-
und Hilfsrechen eingreifen. Das Schlagwerk steht mit einem Schlußrade in Verbindung,
das sich zusammen mit dem Hub- oder Schaltrad dreht und auf dem die Schlußfalle
läuft. Diese schwenkt gleichzeitig mit einem Auslösearm aus, der seinerseits auf.
der -Sperrfalle aufliegt, während ein zweiter Auslösearm den Sperrarm von unten
erfaßt
und unter Vermittlung eines zweiten Armes von dem Auslösestern aus zum Ausschwingen
gebracht wird.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
dargestellt.
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Fig. z ist eine schaubildliche Darstellung eines Teiles des Westminster-Schlapverkes.
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Die Fig. 2 und 3 zeigen eine Einzelheit der Vorrichtung teilweise
im Schnitt, bestehend aus den Staffelrädern mit den zugehörigen Teilen für das Schlagwerk
in zwei verschiedenen Stellungen.
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Die Fig. 4, 5, 6 und 7 zeigen Schnitte nach der Linie 6-9 der Fig.
2, aus welchen Schnitten die verschiedenen Stellungen der Sperrvorrichtung für die
Haupt- und Hilfszahnsegmente erkennbar sind.
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Das Gestell der Uhr kann irgendeine geeignete Bauart erhalten. Dieses
Gestell besteht aus lotrechten vorderen und hinteren Platten, die durch Stäbe miteinander
verbunden sind. An diesen Platten sind Brücken befestigt, die seitlich vorragen.
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In der rohrförmigen Stundenwelle ist die Minutenwelle 33 gelagert,
welche des weiteren eine Lagerung in der hinteren Gestenplatte findet und an ihrem
vorderen Ende den Minutenzeiger 34 trägt. Die Kraft zum Antrieb der Stunden- und
Minutenwelle wird einer Feder entnommen.
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Am vorderen Ende der Minutenwelle 33 sitzt eine Hubscheibe 52 und
des weiteren ein Sternrad 53, von welchem der eine Arm 53 verhältnismäßig lang ist,
während die anderen drei Arme 54 verhältnismäßig kurz gestaltet sind.
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Auf der rohrförmigen Stundenwelle 31 ist die Stundenstaffel 57 angebracht,
welche zwölf Stufen besitzt, die ansteigend in weiterer Entfernung von der Welle
der Staffel liegen. Um die 2vlinuten- und Stundenwelle dreht sich eine Hilfs- oder
Viertelstundenstaffel 58 (Fig.2 und _3). Auch hier sind die Stufen in gleicher Entfernung
voneinander angeordnet, ansteigend von der Mitte der Welle.
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Die Schlagwerkfeder wird zeitweilig verhindert, abzulaufen, und zwar
mit Hilfe der Sperrscheibe 75, die auf der Welle 74 sitzt, und eines Sperrarmes
76, dessen abgebogenes Ende oder dessen Spitze 77 in eine oder die andere zweier
gleich weit voneinander entfernter Nuten 78 auf dem Umfange der Scheibe einzugreifen
vermag. Nach Anheben des Armes 76 unter Einwirkung der Auslösewelle 78 vermag die
Scheibe 75 sich zu drehen. Um den Arm anzuheben, trägt die Welle 79 noch einen Auslösearm
8o, welcher an seinem vorderen Ende einen Finger 81 trägt. Eine weitere Welle 82
ist in einiger Entfernung von der Welle 79 gelagert. In dieser Welle sitzt ein Schaltarm
83, der von den Zähnen 53, 54 des Sternrades erfaßt werden kann, und des weiteren
ein Auslösearm 84, der- an seinem vorderen Ende einen seitlich abgebogenen Auslösefinger
85 trägt. Zwischen den Auslösefingern 8r, 85 ist ein nach unten fallender Sperrarm
86 angeordnet, der drehbar am Gestell befestigt ist und einen Teil des Zählwerkes
für die Viertelstunden- und Stundenschlagvorrichtung bildet.
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Bei Beendigung einer Viertelstunde erfaßt ein Zahn des Sternrades
den Schaltarm 83 und dreht diesen so, daß die Arme 84, 86 und 8o angehoben werden,
wodurch der Sperrarm 76 außer Eingriff mit der Sperrscheibe 75 gelangt, in Vorbereitung
einer Drehung der Welle 71 und der angeschlossenen Getriebeteile durch die Feder
62. Bei Ausheben des Sperrarmes 76 aus dem Rade 75 erfaßt der Warnungsanschlagarm
87 auf der Steuerwelle 82 einen Warnungsstift 88 an dem Zahnrad 7x, demzufolge"
das Getriebe nur so weit sich drehen kann, daß die entsprechende Nut 78 außer Eingriff
mit dem Sperrhebel 76 gelangt. Wenn der entsprechende Zahn 53 bzw. 54 ;des Sternrades
den Schaltarm 83 zum Abfall freigibt, schwingt letzterer aus, und der Warnungsarm
87 wird von dem Warnungsstift -88 abgezogen, und das anschließende Getriebe vermag
sich um das erforderliche Maß weiterzubewegen. Hat die Hauptwelle 61 ihre Drehbewegung
vollendet, so vermag der Sperrarm 76 herunterzufallen und die nächstfolgende Nut
78 der Sperrscheibe 75 zu erfassen, wodurch das Schlagwerk außer Tätigkeit gesetzt
wird.
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Die Hilfsmittel zum Beherrschen des Viertelstundenschlagwerkes nach
jeder Viertelstunde und des Stundenschlagwerkes je nach- der Stellung der Viertelstunden-
und Stundenstaffeln werden im nachstehenden beschrieben.
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Die Haupt- und Hilfszählvorrichtungen, die bei der dargestellten Ausführungsform
als Zahnsegment ausgebildet sind, sind unter dem Sperrarm 86 nebeneinander drehbar
auf- dem Zapfen 9r an der vorderen Platte des Gestelles angeordnet. Das - Hauptzahnsegment
ist verhältnismäßig lang und weist wenigstens zwölf; zweckmäßig aber noch mehr Zähne
92 auf, von denen die ersteri- zwölf als Zählzähne dienen, während die anderen Zähne
als Hubzähne Verwendung finden. Das Hilfszahnsegment hat wenigstens vier Zähne 93,
zweckmäßig aber gleichfalls mehr als vier, von- denen die ersten vier als Zählzähne
dienen und die übrigen als Hubzähne. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der
radiale Abstand der .Zähne der beiden Zahnsegmente gleich, und auch die Zähne haben
gleiche Länge. Das Hauptgetriebe besitzt einen Staffelarm 95, welcher die verschiedenen
Stufen der Hilfs- -oder" Viertelstundenverzahnung zu erfassen vermag. Wenn die Zahnsegmente
freigegeben werden, so vermögen sie ihre Staffelarme mit den Stufen'aüfden - Staffeln
zum Anschlag zu -bringen, wobei
die Schwerkraft durch Federn 96
und 97 unterstützt wird, welche diese Arme mit dem benachbarten Teil des Gestelles
verbinden. Das freie Ende des Sperrarmes 86 liegt zweckmäßig in einer Ebene zwischen
den Haupt- und Hilfszahnsegmenten und wird an den einander gegenüberliegenden Seiten
mit Sperrklinken 98 und 99 versehen, von denen die erstere vor der letzteren angeordnet
ist mit Bezug auf die Drehachse der Zahnsegmente, so daß, wenn die Rechenfalle 98-
mit einem zwischenliegenden Zahn des Hauptzahnsegments in Eingriff kommt, die Hilfsklinke
99 außerhalb der Bahn der Zähne des Hilfszahnsegments liegt. Haben jedoch alle Zähne
des Hauptzahnsegments die Hauptklinke passiert, so kann der Sperrarm 86 herabfallen
bzw. sich in Richtung nach den Zahnsegmenten bewegen, so daß die Hilfsklinke 99
mit den Zähnen des Hilfszahnsegments in Eingriff kommt.
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Sind die beiden Zahnsegmente von dem Sperrarm freigegeben und sind
sie unter Einwirkung der Schwerkraft und der Federkraft vorwärts bewegt, so können
sie wieder um das gleiche Maß, entsprechend der Lage der zugehörigen Staffeln, zurückbewegt
werden. Diese Rückwärtsbewegung erfolgt mit Hilfe eines drehbaren Hubrades ioo,
welches am vorderen Ende der Hubwelle 74 angebracht ist und zwei einander diametral
gegenüberliegende Zähne oder Stifte ioi aufweist (Schöpfer). Diese Zähne können
nacheinander mit den Zähnen der Zahnsegmente in Eingriff kommen, um diese nacheinander
wieder in die gehobene Lage zu bringen.
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Dadurch, daß der Sperrarm 86 über den Zahnsegmenten angeordnet ist
und die untere Seite von dem Auslösearm 84 erfaßt wird, während die obere Seite
den Auslösearm 8o erfaßt, ist das Zählwerk wesentlich vereinfacht, und es bedarf
einer geringeren Kraft, um das Viertelstunden- und Stundenschlagwerk in Tätigkeit
zu setzen.
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Die Arbeitsweise der Uhr geht im wesentlichen aus der Patentschrift
547 07o hervor.
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Wie in Fig. 4 angenommen ist, befindet sich der Sperrarm 86 in seiner
innersten Lage, bei welcher die Klinken 98, 99 die vorderen Enden des Haupt- und
Hilfssegments 89, 9o erfassen, zu welcher Zeit das Schlagwerk sowohl mit Bezug auf
die Stundenschlagvorrichtung als auch auf die Viertelstundenschlagvorrichtung sich
in Ruhe befindet. Die Abwärtsbewegung des Sperrarmes ist zu dieser Zeit dadurch
begrenzt, daß die Hauptklinke 98 mit einem nach oben gerichteten Ansatz i52 an dem
vorderen Ende des Hauptzahnsegments in Berührung kommt.
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Soll die erste Viertelstunde angeschlagen werden, so erfaßt der erste
kurze Zahn 54 des Sternrades den Arm 83, wodurch die Arme 84, 8o und 76 angehoben
werden, der Sperrarm 76 außer Eingriff mit der Sperrscheibe 75 gelangt und auch
der Arm 86 so weit angehoben wird, daß die Hilfsklinke 99 von dem vorderen Ende
des Hilfszahnrades 9o freikommt, jedoch nicht weit genug, um auch die Klinke 98
von dem vorderen Ende des Hauptzahnsegments 89. (Fig.6) freizumachen, demzufolge
das Hilfszahnsegment 9o unter der Einwirkung der Feder 97 abfallen kann, bis der
Finger 95 die höchste Stufe der Hilfsstaffel 58 für die Viertelstunden erfaßt und
die Hauptwelle 61 sich drehen kann zusammen mit dem Hubrad ioo. In dem Augenblick,
in dem dieser Vorgang eintritt, drehen sich die Anreißräder weit genug, um vier
Schläge gegen die Klangstäbe zuzulassen, worauf durch den Arm 76, welcher die nächstfolgende
Nut 78 der Sperrscheibe 75 erfaßt, die Bewegung unterbrochen wird. Das freigegebene
Hubrad ioo führt eine halbe Umdrehung aus, und ein Stift ioi erfaßt den nächstfolgenden
Zahn des Hilfszahnsegments 9o und bewegt dieses um einen Zahn weiter rückwärts,
so daß die Hilfsklinke 99 wieder in das Zahnsegment an dessen vorderem Ende eingreifen
kann: Das Niederfallen des Sperrarmes, demzufolge die Hilfsklinke 99 das vordere
Ende des Hilfszahnsegments erfaßt, gestattet auch dem Sperrarm 76, in Eingriff mit
der nächsten Nut 78 der Scheibe 75 zu kommen und unterbricht deren Drehbewegung.
Dadurch wird auch die Tätigkeit des Schlagwerkes nach einmaligem Anschlagen unterbrochen.
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Bei Beendigung der zweiten und dritten Viertelstunde veranlassen der
zweite und der dritte Zahn 54 des Sternrades eine Auslösung des Sperrarmes 76 von
der Sperrscheibe 75 und gestatten eine Vorwärtsbewegung des Hilfszahnsegments um
2 oder 3 Stufen, entsprechend den zweiten und dritten höheren Stufen der Hilfsstaffel,
während das Hauptzahnsegment in der hintersten Stellung gehalten wird, worauf die
Klangstäbe zwei- bzw. dreimal angeschlagen werden, und das Hilfszahnsegment bewegt
sich stufenweise zurück in seine hintere Stellung, worauf das Schlagwerk in Stillstand
gelangt. Nach jedem Rückwärtsschritt des Hilfszahnsegments go, entsprechend der
Drehbewegung des Hubrades ioo, erfaßt die Klinke 99 den nächstfolgenden Zahn 93
des Hilfszahnsegments (Fig,5) und verhindert dessen weitere Vorwärtsbewegung, während
das Schöpfrad außer Eingriff mit diesem Zahnsegment sich befindet.
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Bei Beendigung der ersten Stunde dreht der vierte oder lange Zahn
53 des Sternrades die Arme 76, 86, 84 und 8o um einen größeren Winkel, so daß zunächst
das Viertelstundenwerk zum Anschlagen der Klangstäbe viermal und dann das Stundenschlagwerk
zum Anschlagen des betreffenden Klangstabes einmal in Tätigkeit tritt. Wird der
Sperrarm zu dieser
Zeit angehoben, so werden die Hauptklinke
98
und die Hilfsklinke 9g außerhalb der Bahn der Haupt- und Hilfszahnsegmente
angehoben (Fig. 7), dadurch wird ermöglicht, daß das Hilfszahnsegment um
vier Abstände oder Zähne und das Hauptzahnsegment um einen Zahn sich weiterbewegt,
entsprechend der Stellung der Hilfs- und der Hauptstaffeln. Nachdem die Zählsegmente
auf diese Weise sich vorwärts bewegt haben, fällt der Arm 86 herunter, und seine
Hauptklinke 98 greift zwischen den ersten und zweiten Zahn des Segments ein
und hält das Zahnsegment fest, während die Hilfsklinke 9g außer Eingriff mit dem
Hilfszahnsegment bleibt (Fig.3 und 6). Wenn das Schöpfrad ioo sich dreht,. so wird
zuerst das Hauptzahnsegment um einen Schritt rückwärts bewegt, während welcher Zeit
die Klangstäbe für die erste Viertelstunde angeschlagen werden, wobei das Hilfszahnsegment
untätig sich bewegt. Hierauf fällt der Sperrarm um ein genügendes Maß, um die Hauptklinke
98
in Eingriff mit dem vorderen Ende des Hauptzahnsegments zu bringen und
veranlaßt auch den Eingriff der Hilfsklinke 9g mit dem Zwischenraum zwischen dem
vierten und fünften Zahn des Hilfszahnsegments. Durch die Drehung des Schöpfrades
-wird nunmehr das Hilfszahnsegment um vier Zähne zurückbewegt, während der erste,
der zweite und der dritte Zahn das Anschlagen der Klangstäbe für die zweiten, die
dritten und die vierten Viertelstunden bewirken, und alsdann wird der vierte und
letzte Zahn des Hilfszahnsegments zurückbewegt, während welcher Zeit das Schlagwerk
in Tätigkeit tritt, um ein Uhr anzuschlagen.
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Während der ersten, der zweiten, der dritten und der vierten Viertelstunde
werden die Anreißscheiben io2, 103, 104 und 105 und das Stundenschlagrad roh in
ihrer hintersten Lage durch einen Sperrstift i22 zurückgehalten, welcher sich gegen
den nicht durchlochten Teil der vordersten Scheibe io2 legt, während welcher Zeit
die Anreißscheiben die betreffenden Hammer in Tätigkeit setzen; jedoch ist die Stundenschlagscheibe
io6 von dem Stift 149 des Zwischenhebels entfernt, welcher mit dem Hammer zum Anschlagen
der Stunden in Verbindung steht, so daß diese Vorrichtung nicht in Tätigkeit tritt.
Haben die Anreißscheiben sich weit genug nach dem Ende der Stunde bewegt, um die
Klangstäbe viermal anzuschlagen, so trifft die Öffnung 123 in der vordersten Anreißscheibe
io2 mit dem Sperrstift 122 zusammen und wird sofort von ihm unter Einwirkung der
Feder 121 erfaßt, welche sämtliche Viertel- und Stundenanschlagräder vorwärts drückt,
demzufolge die Anreißscheiben gegen Drehung gesichert werden, die Stundenscheibe
aber mit dem oberen Stift 149 des Zwischenhebels 146 zusammenfällt, so daß diese
Einrichtung durch die Drehbewegung der Stundenscheibe io6 in Tätigkeit tritt.
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Bei Beendigung jeder weiteren Stunde bewegt -sich das Hauptzahnsegment
um einen Schritt weiter und muß daher eine entsprechende Anzahl von Schritten rückwärts
sich bewegen, um in die ursprüngliche Lage unter Zuhilfenahme des Schöpfrades zurückzukehren.
Das Hilfszahnsegment j edoch bewegt sich immer vorwärts, nach jeder Stunde um vier
Schritte. Da das Hauptzahnsegment die Anzahl Schritte vorwärts erhöht, so werden
die ersten vier Rückwärtsschritte von dem Hauptzähl- oder Zahnsegment aus abgeleitet,
um die vier Viertelstunden des Tonerzeugermechanismus zum Anschlag zu bringen, und
die verbleibenden Rückwärtsstufen zum Ingangsetzen des Stundenschlagwerkes werden
dem Hauptzählsegment entnommen und alsdann vollendet durch Abzählen der letzten
vier Stufen von dem Hilfszahnsegment. Bei neun Uhr beispielsweise, wie in Fig. 4
angenommen, bewegt sich das Hilfszahnsegment um vier Schritte vorwärts, und das
Hauptzahnsegment bewegt sich neun Schritte bei Beendigung dieser Stunde, und beim
Ingangsetzen des Viertelstunden-und Stundenwerkes -werden die ersten vier Zählungen
unter Vermittlung des Hauptzahnsegments . für die vier Viertelstunden zur Auslösung
gebracht, worauf das Stundenschlagwerk neunmal in Tätigkeit gesetzt wird, dadurch,
daß die verbleibenden fünf Zählungen von dem Hauptzahnsegment ausgeführt werden,
die zu den vier Zählungen des Hilfszahnsegments hinzukommen.