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Synchronuhr mit Schlagwerk Es sind Synchronuhren mit Schlagwerk bekannt,
bei denen durch den Synchronmotor über ein Rad des Gangwerkes eine das Schlagwerk
antreibende Feder .gespannt wird. Bei diesen wird die zum Antrieb des Schlagwerkes
nötige Feder vorn Motor über ein dauernd in Eingriff stehendes Getriebe gespannt.
Daneben ist noch ein besonderes, aus Auslösenocken und Hebeln bestehendes Getriebe
zur Steuerung des Schlagwerkes vorhanden. Der Ablauf des Schlagwerkes wird durch
an ihm angreifende Regler, meist Windflügelregler, gehemmt.
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Es ist auch eine Synchronuhr mit Schlagwerk bekannt, bei der der Rhythmus
der Schlagfolge von einem Teil des Gehwerkes abgeleitet wird.
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Bei den bekannten Uhren bestehen Schwierigkeiten darin, daß vom Motor
periodisch eine gewisse und unter Umständen sich von Schlagintervall zu Schlagintervall
ändernde Arbeitsleistung zum Aufzug der Hilfstriebfeder für das Schlagwerk aufzubringen
ist. Andererseits müssen bei der Steuerung des Ablaufes des Schlagwerkes durch den
Motor schnell umlaufende Teile des Gehwerkes zur Auslösung der Schläge bzw. zur
Spannung der Antriebsfeder für das Schlagorgan verwendet werden. Abgesehen von der
an einem schnell umlaufenden Teil vorhandenen nur geringen Zugkraft des Motors ist
aber auch die in außerordentlich kurzen Zeitabständen, z. Balle 2 Sekunden, wiederkehrende
Beanspruchung der zusammenarbeitenden Teile ungünstig. Die bei der Herstellung einer
Synchronuhr mit Schlagwerk vorhandenen Schwierigkeiten werden dadurch beseitigt,
.daß erfindungsgemäß .gleichachsig zur Stundenstaffel :eine mit einer Umdrehung
pro Stunde tunlaufende Nockenscheibe zur Hebung des Rechens angeordnet ist, wobei
eine am Rechen angreifende Feder, gespannt wird und ferner dadurch, daß ' durch
ein nur in .einer Richtung wirksames Sperrgetriebe zwischen
,dem
Rechen und der das Gehwerk antreibenden Synchronuhr der durch die Stundenstaffel
in Verbindung mit der No:ckenscheibe ausgelöste Ablauf des Schlagwerkes geregelt
wird. Die Anordnung hat den Vorteil, daß die vom Motor aufzubringende, über längere
Zeiträume verteilte Arbeit in immer gleichen Zeitabschnitten und mit ,immer gleicher
Stärke beim Anheben des Rechens geleistet wird, so daß keine besonderen Anordnungen
zum Spannen der S,chlagwerkfeder notwendig sind und daß ferner der Ablauf des Schlagwerkes:
durch die Drehzahl des Motors' bzw. eines vom Motor angetriebenen Gliedes des Gehwerkes
geregelt wird, so daß ein besonderes Hemmwerk, z. B. ein Windflügel, für das Schlagwerk
entfällt. Eine mechanische Beanspruchung des Motors erfolgt hierbei nicht. Es kann
also zum Antrieb von Gehwerk und Schlagwerk ein verhältnismäßig kleiner Motor Verwendung
finden.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles-
näher erläutert. In den Abbildungen ist mit i der Stundenzeiger, mit z der Minutenzeiger
einer Ulir angedeutet. Der Minutenzeiger 2 sitzt auf einer Welle 3 und wird,durch
das übersetzungsgetriebe 4, 5, 6, 7 von einem z. B. als selbstanlaufender Synchronmotor
ausgebildeten Motor 8 angetrieben. Zwischen dem Rad 4 und der Welle 3 ist eine durch
9 angedeutete Friktionskupplung :eingeschaltet, damit die Welle 3 des Minutenzeigers
von Hand gestellt werden kann. Der Stundenzeiger i sitzt auf einer hohlen Achse
io und wird über das Getriebe i i, 12, 13 von der Iffinutenzeigerachse angetrieben.
Bis hierher .entspricht der Aufbau einem normalen Uhrwerk.
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Auf der Minutenzeigerachse 3 sitzt erfindungsgemäß eine Nockenscheibe
15, auf der S:tundenzeigerachse i o sitzt die Stundenstaffel 16. Die Nockenscheibe
15 und die Stundenstaffel 16 sind nahe beinander angeordnet, so daß ein Finger 17
des Rechens 21 jederzeit auf dem Umfang der einen oder :der anderen Scheibe 15 oder
16 rasten kann.
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Die Nockenscheibe 15 führt pro Stunde eine Umdrehung aus und hat bei
18 einen großen, bei i9 einen kleinen Einschnitt. Diese sind um i 8o' gegeneinander
versetzt. Die Scheibe ist so auf der Minutenzeigerachse befestigt, daß der große
Einschnitt bei 18 den Finger 17 erreicht, wenn der Minutenzeiger gegenüber der Ziffer
12 steht, so daß :der Finger 17 auf die einen geringeren Durchmesser aufweisende
Stundenstaffel 16 auffällt. Dadurch wird das Schlagwerk in Bewegung gesetzt und
entsprechend der Tiefe der Einschnitte der Stundenstaffel eine zugehörige Zahl von
Schlägen erfolgen. Der kleine Einschnitt i y der Nockenscheibe 15 erreicht den Finger
17, wenn der Minutenzeiger 2 der Ziffer 6 gegenübersteht, also zur ?@ Stunde.
Der Einschnitt ist so klein, daß das Schlagwerk nur einen der i/2 Stunde entsprechenden
Schlag ausführen.kann. Der Einschnitt i9 kannauch fortfallen. In diesem Fall erfolgt
ein Halbstundenschlag nicht. Die Stundenstaffelscheibe 16 hat i i Stufen. und einen
steilen Anstieg 2o. Der Anstieg 2o hat keine wirksame Bedeutung, da die Nockenscheibe
15 den Finger 17 immer über ihn hinweghebt. Die Stundenstaffel 16 ist auf diese
Weise in zwölf durch die Zahlen I bis XII gekennzeichnete Abschnitte unterteilt.
Jeder Abschnitt erstreckt sich über einen Bogen von nahezu 3o°. Der Radius ist innerhalb
jedes Abschnittes gleich groß, wobei sich jedoch die Radien der einzelnen Abschnitte
um gleiche Werte verringern. Die Stundenstaffel 16 sitzt konzentrisch zur Nockenscheibe
15 auf deV Stundenzeigerachse, so daß zur vollen Stunde der Finger 17 über den Einschnitt
18 der Scheibe 15 in den Teil I der Stundenstaffel 16 bei i Uhr, den Teil II bei
2 Uhr, den Teil III bei 3 Uhr usw. einfällt.
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Im Laufe i Stunde wird der Finger 17 durch die Nockenscheibe 15 angehoben.
Letztere rotiert zwölf mal so schnell wie die Stundenstaffel 16. Da die Stundenstaffel
16 und die Nockenscheibe 15 fest auf den Stunden-und Minutenzeigerachsen sitzen,
kann das Schlagwerk nicht außer Synchronismus mit dem Zeigerwerk kommen. 'Bei einer
Verstellung der Uhrzeiger von Hand wird .die Stundenstaffel und die Nockenscheibe
15 stets um denselben Betrag mitverstellt.
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Die zu bestimmten Zeiten und mit einem bestimmten Hebungswinkel erfolgende
Aufundabbewegung des Fingers 17 dient, wie nachstehend beschrieben wird, zur Betätigung
des Schlagwerkes. Der Finger 17 sitzt an dem freien Ende eines bei 22 gelagerten,
als doppelarmiger Hebel ausgebildeten Rechens, dessen eines Ende den Zahnsektor
23 trägt. Wenn das freie Ende des Hebels 21 angehoben wird, so wird damit eine Feder
24 gespannt. Das eine Ende der Feder 24 sitzt an einem im Hebel 2 i befestigten
Stift 25, das andere Ende stützt sich gegen einen festen Anschlagstift 26. Beim
Anheben des Hebels 21 wird die Feder 24 gespannt. Das Anheben des Hebels 21 erfolgt
in einem großen Zeitabschnitt, z. B. i Stunde, so daß für den antreibenden Motor
8 keine große Belastung auftritt und ein schwacher Motor verwendet werden kann.
Der Zahnsektor 23 steht in Eingriff mit einem Rad 27, welches fest auf der Welle
28 eines Zackenrades 29 sitzt. In die Zähne des Rades 29 greift der Stift 3o eines
zweiarmigen Hebels 31 ein, der bei 32 gelagert ist. Auf derselben Achse 32 sitzt
ein
nachgiebiger Hammerhebel 33. Ein Stift 34 ragt vom Hebel 3l zum Hebel 33.
Die Bewegungen des Hebels 31 werden von .einer Feder 35 gedämpft. Die Feder
35 hält den Hebel3i mit Stift3o stets in Eingriffe mit der Verzahnung des Rades
29. Die Verdrehung des nachgiebigen Hammerhebels 33 wird durch einen Stift 36 verhindert,
gegen den das untere Ende des Hebels 33 zu liegen kommt. Dieser Stift dient für
den Fall als Anschlag, däß der Hebel 33 gegen die Glocke 38 vorwärts getrieben wird.
Die Arbeitsweise des Schlagwerkes ist die folgende: Beim langsamen Anheben des Hebels
2 i dreht sich das Rad 29entgegen dem Uhrzeigersinn. Hierbei dreht sich der Hebe13i
zunächst im Uhrz.eigersinn; beim Abfallen des Stiftes 30 von einem der Zähne
des Rades 29 kehrt der Hebe13i in die Abb.3 gezeigte Stellung zurück. Bei dieser
Bewegung des Rades 29 erfolgt eine Betätigung des Hammerhebels 33 nicht, da sich
der Stift 34 im wesentlichen nur vom Hebel 33 wegbewegt und wieder in die gezeichnete
Stellung zurückkehrt. Wenn jedoch der Stift 17 des Hebels 2 i über eine Stute der
Nockenscheible 15 abfällt, wird das Zahnrad 29 im Uhrzeigersinn angetrieben.
Der Hebe13i wird dabei entgegen dem Uhrzeigersinne um seine Achse gegen den Hammerhebel
33 geschwenkt und nimmt diesen mit. Wenn der Stift 3o von .einem Zahn des Rades
29 abfällt,. so wird der Hammerhebel plötzlich freigegeben, "so daß sein unteres
Ende gegen den Stift 36 anschlägt. Der Hebel 33 ist. federnd, der Hammer 37 setzt
die Bewegung fort und schlägt mit einem scharfen Schlage gegen die Glocke, wonach
der Hammerhebel in die gezeichnete Lage zurückkehrt. Wenn das Zahnrad 29 dabei weiter
rotiert, so wird der Hebe133 wiederum angehoben, und die eben beschriebene Wirkungsweise
setzt sich entsprechend lange fort. Während dieser Zeit erfolgt der Antrieb des
Schlagwerkes von der Feder 24. Das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Zahnsektor
23 und dem Zahnrad 27 sowie der Winkel, um den der Finger 17 des Hebels 2 i abfällt,
kann derartig sein, daß, wenn der Finger 17 zur ?/2 Stunde über die Stufe
i9 der Nockenscheibe 15 abfällt, das Sternrad 29 um '.einen vollen Zahn vorwärts)
transportiert wird, so daß ein Schlag des Hammers 27 gegen , die . Glocke 38 - .erfolgt.
Es wird ebenso um i Uhr ein Schlag erfolgen, wenn der Finger I7 über die Stufe I8
der Nockenscheibe 15. in die Stufe I der Stündenstaffel i 6 einfällt. Um
2 Uhr fällt der Finger i 7 in die Stufe I I der Stundenstaffel. 16, das Sternrad
29 wird um zwei Zähne vorwärts geschaltet, und es erfolgt ein zweimaliger Glockenanschlag.
.Entsprechend verhält sich das Schlagwerk bei den anderen Stundenschlägen.
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Es ist ersichtlich, daß, falls das Schlagwerk beim Auslösen in keiner
Weise gebremst wäre, die einzelnen Schläge ohne definierte Zeitintervalle aufeinanderfolgen
würden. Wenn z. B. bei 12 Uhr die Schläge während des ersten Teiles" der Schlagperiode
schnell aufeinanderfolgen würden, _so würde infolge des Nachlassens der Spannkraft
der Feder 24 im letzten Teil der Schlagperiddo der Hebe12l sehr langsam bis in die
Stufe der Stundenstaffel einfallen, so daß die letzten Schläge nur in größeren Zwischenräumen
aufeinanderfolgen. würden. Ein Windflü;gelregler oder ein ähnlicher Teil gibt für
die Regulierung des Schlagwerkablaufes keime günstigen Verhältnisse und würde auch
zuviel Energie verzehren, wenn er eine genügend einwandfreie Schlagwerksregehing
erzielen sollte.
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Erfindungsgemäß ist ein Sperrad 40 gleichachsig zum Zapfen 22 des
Rechens 2 i angeordnet. Das Sperrad wird mit einer konstanten Umlaufgeschwindigkeit
vom Motor 8 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn über die Räder 41, 42, 43 und 6 angetrieben.
Am Hebel 2 1 sitzt eine Sperrklinke 44, die in die Verzahnung des Sperrades 4o eingreift.
Dadurch wird die Bewegung des Rechens 23 bei entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn verlaufender
Bewegung .auf die vom Motor 8 @ dem Sperrad 4o erteilte Geschwindigkeit abgebremst.
Wenn der Hebe12i zwecks Spannung der Feder 24 im Uhrzeigersinn angetrieben wird,
so gleitet .die Sperrklinke über die Zähne des Sperrades 40. Auf diese Weise wird
.der Ablauf des Schlagwerkes z. B. so -vom Motor 8 -geregelt, daß ein Schlag innerhalb
2 Sekunden erfolgt.
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Etwaige der Feder 24 aufgespeicherte überschüssige Energie wirkt über
das Räderge-. triebe 41, 42, 43, 5, 6 auf den Motor 8 zurück. Dadurch kann
der Motor aber nicht in seiner Drehzahl beeinflußt, z. B. beschleunigt werden, denn
einmal ist die zur Betätigung des Schlagwerkes erforderliche Kraft der Feder nicht
stark genug, um den Motor aus seiner synchronen Drehzahl herauszubringen und anderseits
ist, falls eine kräftigere Feder verwendet werden müßte, .durch das selbstsperrende
Getriebe 7, Schnekkenrad 6) eine Beschleunigung der Motorumdrehungen vermieden.