DE7802531U1 - Schaltuhrwerk - Google Patents

Description

"Schaltuhrwerk"

Die Erfindung betrifft ein Schaltuhrwerk der im Gattungsbegriff des Anspruches 1 definierten Art zur zeitverzögerten Auslösung einer Schaltvorrichtung, insbesondere zum Scharfmachen von Sprengkörpern.

Bekannte Schaltuhrwerke dieser Art sind entweder nicht genügend unempfindlich gegen starke Stoßeinwirkungen oder mit einem Aufwand konstruiert, der nur bei größeren Objekten gerechtfertigt erscheint. Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber ein Schaltuhrwerk mit einfacher Mechanik, welches auch starken Stoßbeanspruchungen standhält. Die hierzu vorgeschlagene Lösung ist im Kennzeichen des Anspruches 1 definiert. Bevorzugte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Einzelheiten der Erfindung sollen nun anhand einer bevorzugten Ausgestaltung und mit Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert sein. Es zeigen:

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Pig. 1 eine Prinzipdarstellung des Uhrwerks mit allen Bauteilen in Seitenansicht«

Pig. 2 eine konkrete Ausgestaltung im Seitenschnitt,

Pig. 3 die Ausgestaltung der Pig. 2 in Draufsicht nach Entfernung der oberen Platine.

Die wesentlichen Bauteile des Uhrwerks, insbesondere die Hauptwelle und die einzelnen Zahnradtriebe sind in üblicher Weise zwischen zwei Platinen 1 und 2 aufgenommen, welche die Porm von Kreissegmenten haben und untereinander weitgehend kongruent sind. Durch im Bereich ihrer Außenränder zwischen ihnen aufgenommene Pfeiler 3 von zylindrischer Porm mit konzentrischem Innengewinde und jeweils zwei von den sich gegenüberliegenden Außenseiten her in diese eingedrehte Pfeilerschrauben 4· aind die Platinen gegenseitig befestigt und in einem definierten Abstand voneinander gehalten.

In eine entsprechend große Bohrung in der Platine 2 ist von deren Innenseite her der kräftige Vorderabschnitt einer mehrfach abgesetzten Buchse 9 drehbar eingesetzt, die der Aufnahme der Hauptwelle 10 dient. Der genannte Vorderabschnitt tritt jenseits aus der Platine 2 hervor und findet durch einen Planschabschnitt von noch größerem Durchmesser an dieser einen Anschlag. Jenseits des Planschabschnittes ist der Durchmesser der Buchse in zwei Stufen reduziert. Auf den ersten Abschnitt ist eine Zahnscheibe 8 aufgesetzt und gegen die Rückseite des Planschabschnittes verpreßt. Der einen kleineren Durchmesser aufweisende zweite Abschnitt erstreckt sich jenseits der Zahnscheibe 8 bis knapp vor die Platine 1 und findet je nach räumlicher Lage des Systems an dieser seinen Anschlag»

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Durch eine entsprechend konzentrisch angeordnete Bohrung in der Platine 1 ist von deren Außenseite her die Hauptwelle 10 in die Buchse 9 eingesetzt, deren vorderes Ende mit der Stirnseite der Buchse 9 fluchtet. Ein außerhalb der Platine 1 verbleibender Abschnitt der Hauptwelle 10 dient als Betätigungsschaft für die durch das Schaltuhrwerk auszulösende Mechanik oder Elektronik. Dieser Abschnitt hat einen größeren Durchmesser und kann zur Übertragung der Wellendrehung beispielsweise auf einer Seite abgeflacht sein. Ferner ist in diesen Abschnitt ein radial verlaufender einseitig aus dem Schaft hervorstehender Anschlagstift 30 eingesetzt und durch eine axial ausgerichtete Madenschraube 31 fixiert. Zusammen mit einem an der Platine 1 befestigten Begrenzungsbolzen 27 begrenzt der Anschlagstift 30 die Drehbewegung der Hauptwelle 10 bzw. des sie fortsetzenden Betatigungsschaftes.

Der außerhalb der Platine 2 hervortretende Abschnitt der Buchse 9 dient als Federherz für die um ihn aufgewickelte Triebfeder 21, deren äußeres Ende durch eine Halteschraube 22 festgehalten ist, welche in eine an der Platine 2 befestigte Gewindebuchse 5 eingeschraubt ist. Das innere Ende der Triebfeder 21 ist.mittels eines Federhakenstiftes 29 an dem Vorderäbschnitt der Buchse 9 fixiert, der sich radial durch diese erstreckt und zugleich die Lage der Hauptwelle innerhalb der Buchse 9 fixiert.

Das Zahnsegment der Scheibe 8 greift in einen Trieb 12, dessen Drehbev/egung über ein auf die gleiche Welle gesetztes Zahnrad 11 auf einen Trieb "14 übertragen wird. Das dem Trieb 14 zugeordnete Zahnrad 13 greift in einen Trieb 16

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und das diesem zugeordnete Zahnrad 15 in einen Trieb Das Zahnrad 17 des Triebs 18 schließlich greift in einen Rüttelanker 19» auf dessen Welle eine Schwungmasse 20 angeordnet ist. Bei einer den Zeichnungen entsprechenden Versuchsanordnung betrug die gesamte Radübersetzung e » 24 000 und die Schwingungszahl des selbst anlaufenden 'Rüttelankers 6,4 Hz.

Im aufgezogenen Zustand ist das Uhrwerk zunächst durch eine in der zu betätigenden Vorrichtung befindliche, nicht dargestellte Blockiervorrichtung am Anlaufen gehindert, welche von außen her an dem Betätigungsschaft der Hauptwelle 10 angreift. Bei Freigabe der Blockierung durch einen Hebel oder andere geeignete Mittel läuft das Uhrwerk selbsttätig an und leitet eine zunächst nur langsame Drehung der Hauptwelle ein, welche hier Federwelle und Betätigungswelle zugleich ist. Die Verzahnung am Umfang der Zahnscheibe 8 nimmt im Fall der hier gezeigten Ausgestaltung einen Winkel von etwa 150° ein, was im Zusammenhang mit den vorgenannten Daten zu einer Vorlaufzeit von etwa 20 Minuten führt. Nach Durchlaufen des verzahnten Sektors kommt die Zahnscheibe 8 außer Eingriff mit dem Trieb 12 und legt sprungartig ihren freien Restwinkel zurück. Diese im Millisekundenbereich liegende Drehung der Zahnscheibe 8 und der mit ihr verbundenen ;,i Hauptwelle 10 wird über den Betätigungsschaft nach aus- % sen übertragen und löst den gewünschten mechanischen oder elektrischen Schaltvorgang aus. Der genannte Restwinkel ?. wird durch das äußere System, spätestens aber durch den j rückseitigen Anschlag des Stiftes 30 an dem Bolzen 27 _ΐ bestimmt und beträgt maximal etwa 180°.

Das Aufziehen der vorgespannt montierten Triebfeder des Uhrwerks erfolgt vor dessen Einsetzen in das zu betätigende äußere System über den Betätigungsschaft, an dessen Stirnseite sich hierzu ein Schlitz oder dergl. befinden kann. Hierbei wird die Hauptwelle entgegen der Kraft der Triebfeder um knapp eine Umdrehung zurückgesetzt, welche Bewegung durch den gegenüberliegenden Anschlag des Stiftes 30 an dem Bolzen 27 begrenzt ist.

Zur Erleichterung des Aufziehens ist die Welle des von der Zahnscheibe 8 kontaktierten Triebs 12 beidseitig in einem Langloch 35 gelagert, wodurch dieser bei Drehung der Zahnscheibe 8 in Aufzugrichtung entgegen der Kraft einer schwachen Rücksetzfeder 36 ausweichen und sein Zahnrad 11 außer Eingriff mit dem folgenden Trieb 14 gebracht werden kann. Hierdurch wird das übrige mit dem Rüttelanker 19 in Verbindung stehende Räderwerk ausgekuppelt und ein leichtes Aufziehen der Triebfeder möglich. Unmit-<· telbar bei Bewegungsumkehr der Hauptwelle bzw. der Zahnscheibe 8 rückt die Rücksetzfeder 36 den Trieb 12 wieder ein, wodurch ein freies Durchschnappen der Hauptwelle unterbleibt.

Wenn bei ablaufendem Uhrwerk der letzte Zahn der nur segmentförmig mit Zähnen bestückten Zahnscheibe 8 außer Eingriff mit dem Trieb 12 kommt und die Zahnscheibe 8 um den Betrag des Restwinkels vorspringt, spielt die Zahnluft des· gesamten ausgekuppelten Räderwerks zurück, was zu Schwierigkeiten beim Aufziehen des Uhrwerks führen kann, weil bei Drehung der Hauptwelle 10 in Aufzugrichtung eventuell eine Zahnspitze des Triebs 12 auf die Spitze des letzten

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Zahns der Zahnscheibe 8 treffen und das gegenseitige Eingreifen behindern kann. Zur Überwindung dieser Schwierigkeit sind die sich gegenüberliegenden Langlöcher 35 in den Platinen 1 und 2 nicht parallel zu einer Tangente an den Umfangskreis der Zahnscheibe 8 an dessen Berührungspunkt mit dem Trieb 12 ausgerichtet sondern in einem spitzen Winkel von etwa 30 zu dieser, der sich in Aufzugsrichtung der Zahnscheibe 8 öffnet. Hierdurch ist ein schräges Ausweichen bzw. Einlaufen des Triebs 12 an den Umfang der Zahnscheibe 8 vorgesehen, was eine gegenseitige Behinderung der Verzahnungen vermeidet.

Die beschriebene Lagerung der Hauptwelle 10 in der Buchse 9, ihre kombinierte Punktion als Aufzugs- und Betätigungswelle und die gemeinsame Verbindung der Hauptwelle und der Buchse mit der Triebfeder gewährleisten einen recht robusten Aufbau des Uhrwerks und machen es gegen auch grobe Stoßbelastungen unempfindlich. Ein v/eiterer Vorteil liegt in der besonders einfachen Montage des Uhrwerks, bei welcher die Buchse 9 gemeinsam mit den einzelnen Zahntrieben in die Platine 2 einsetzbar ist, an welcher zuvor die Pfeiler 3 angebracht wurden. Nach Abdeckung und Fixierung mit der Platine 1 kann dann von außen her die Hauptwelle 10 eingesteckt werden, die unter gleichzeitiger Fixierung des inneren Endes der zunächst geraden Triebfeder 21 mittels des Federhakenstiftes 29 mit der drehbaren Buchse 9 verbunden wird. Nach Festsetzen des äußeren Endes der Triebfeder mittels der Federhalteschraube 22 kann die Triebfeder über den Betätigungsschaft der Hauptwelle 10 in eine vorgespannte Lage aufgezogen werden, die durch Einsetzen des Anschlagstiftes 30 erhalten bleibt.

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Die Befestigung des Uhrwerks an der zu betätigenden Vorrichtung erfolgt durch ein schalenartiges Schutz- und Spanngehäuse 34, welches die beiden Platinen, die zwischen diesen befindlichen Bauelemente und die außerhalb der Platine 2 befindliche Triebfeder in sich aufnimmt, wobei der Verlauf der Seitenwand des Gehäuses demjenigen der Platinenränder entspricht und eine Vertiefung im Gehäuseboden als Poderhaus dient, so daß sich der verbleibende plane Bodenbereich an die Außenseite der Platine 2 anlegen kann. Nur einige an der Außenseite der Platine 1 befestigte Führungsstifte 33 und der Betätigungsschaft sowie der neben diesem befindliche kleine Begrenzungsbolzen 27 treten aus der offenen Seite des Gehäuses hervor, wobei die Führungsstifte 33 abgesetzt gedreht sind und ihr als Anschlag wirkender stärkerer Pußabschnitt ebenfalls noch um ein geringes Maß von wenigen Zehnteln eines Millimeters aus dem Gehäuse hervorsteht. Dies bewirkt einen entsprechend schmalen Spalt zwischen Gehäusewand und der Bezugsfläche der zu betätigenden Vorrichtung. Durch Schrauben 26 ist das Gehäuse 34 von seiner Bodenplatte her an der Platine 2 befestigt, wozu entsprechende Stufenbohrungen im Gehäuseboden und Gewindelöcher an der · Platine 2 vorgesehen sind.

An der Bodenseite des Gehäuses 34 sind ferner zwei durchgehende Gewindebohrungen vorgesehen, in welche zwei Sicherungsschrauben 25 bzw. 32 einsetzbar sind, die mit schlank abgedrehten Vorderabschnitten in den Raum zwischen den Platinen hineinragen. Die Schraube 25 greift in den letzten Zahntrieb vor dem Rüttelanker 19 ein und blockiert den Anlauf des Uhrwerks. Die Schraube 32 ist auf der Seite der Rüüksetzfeder 36 nahe am ,Umfang des Zahnrades 11 des ersten Zahntriebs angeordnet und verhindert dessen evtl.

Ausweichen innerhalb des Langlochs 35 bei starken Erschütterungen während des Transportes, wodurch ein sonst denkbares Durchschnappen der Zahnscheibe 8 und der Hauptwelle 10 verhindert ist.

Beim Anschluß des aufgezogenen Schaltuhrwerks an die zu betätigende Vorrichtung werden die Führungsstifte 33 in entsprechende Führungslöcher in der Vorrichtung eingeschoben bis deren verstärkte Fußabschnitte daran anschlagen. Zugleich wird der Betätigungsschaft in eine entsprechende Kuppelposition mit der Mechanik der Vorrichtung gebracht. Anschließend wird das Gehäuse 34 durch Halteschrauben 23 an der Vorrichtung befestigt, zu deren Aufnahme an mehreren Stellen der Gehäusewand seitlich vorstehende Halterungen 37 vorgesehen sind. Die Halteschrauben 23 sind abgesetzt gestaltet und verhindern das völlige Festziehen von zwischen Schraubenkopf und Halterung eingesetzten Federn oder Federscheiben 24. Auch nach dem Anziehen der Hai-' teschrauben verbleibt ein Spalt zwischen Gehäusewand und Vorrichtung, um eine Federwirkung zu ermöglichen. Das zugleich die Funktion eines Federhauses übernehmende Gehäuse schützt das Uhrwerk gegen Fremdkörper und Verschmutzung und hält es auch bei starken Stößen sicher in seiner Position.

Nach dem Einbau des aufgezogenen Uhrwerks in die zu betätigende Vorrichtung wird die AnIaufsicherung 25 entfernt, woraufhin das Uhrwerk kurz anläuft bis die an dem Betätigungsschaft angreifende vorrichtungsseitige Blockiereinrichtung gre ft. Die am Umfang des Zahnrades 11 angeordnete Transportsicherung 32 hingegen verbleibt. Nach Freigabe der an dem Betätigungsschaft angreifenden Blockierung kann das Uhrwerk anlaufen .und nach Ablauf der Vorlaufzeit den gewünschten Schaltvorgang auslösen. Die notwendige Vorlaufzeit kann in bekannter Weise durch Änderung der Schwungmasse 20 des Rüttelankers 19 eingestellt werden.

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Claims (3)

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1. Schaltuhrwerk zur zeitverzögerten Auslösung einer Schaltvorrichtung, insbesondere zum Scharfmachen von Sprengkörpern, mit einer Triebfeder, einer ein Zahnrad treibenden Hauptwelle und einem über Zahntriebe gekoppelten Gangregler sowie zwei in einem Abätand voneinander angeordneten Platinen zur Aufnahme dieser Teile, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Lagerbohrung in einer der beiden Platinen (2) von innen her eine das Zahnrad (8) tragende Buchse (9) drehbar eingesetzt ist, welche mit einem als Federherz dienenden Vorderabschnitt nach außen hervortritt und daß durch eine entsprechend ausgefluchtete Bohrung in der anderen Platine (1) von außen her die Hauptwelle (10) in die Buchse (9) eingeführt und mit dieser drehverbunden ist, deren axißerhalb der Platine (1) verbleibender Abschnitt zum Aufziehen des Uhrwerks und als Betätigungsschaft für die auszulösende Vorrichtung dient.

2. Schaltuhrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Zahnrad tragende Buchse (9) mehrfach abgestuft gedreht ist und an den einander gegenüberliegenden Innenseiten der Platinen (1, 2) ihre axialen Anschläge findet.

3. Schaltuhrwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (9) zwischen dem nach außen hervortretenden Vorderabschnitt und dem aufgesetzten Zahnrad (8) einen Planschabschnitt von gegenüber dem Vorderabschnitt vergrößerten Durchmesser zum Anschlag an der einen Platine (2) und jenseits des Zahnrades einen gegenüber dem das Zahnrad tragenden Abschnitt verkleinerten Durchmesser zum stirnseitigen Anschlag an der anderen Platine (1) aufweist.

A-. Schaltuhrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da-I durch gekennzeichnet, daß die Buchse (9) oder die darin I eingeführte Hauptwelle (10) einen Anschlag (30) aufweist, I der mit einem feststehenden Anschlag (27) zusammenwirkt I und die Bewegung dieser Teile auf etwa eine Umdrehung I begrenzt und daß das Zahnrad (8) nur segmentförmig mit I Zähnen versehen ist und nach Ablauf dieses Segmentes gemeinsam mit der Hauptwelle unter dem freien Einfluß der ■ Triebfeder (21) sprungartig einen sich durch die angekuppelte Vorrichtung bzw. durch die genannten Anschläge begrenzten Restwinkel frei zurücklegt.

I 5· Schalt uhrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis A-, gell kennzeichnet durch ein schalenartiges Gehäuse (3A-) mit I einer als Federhaus dienenden Bodenvertiefung und einem I ' den Platinenrändern entsprechenden Wandverlauf, welches f das Uhrwerk in sich aufnehmend mit seiner offenen Seite I federnd gegen eine Bezugsfläche der zu betätigenden Vor-

I richtung ansetzbar ist.