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Schaltwerk für Uhren Die Erfindung betrifft ein Schaltwerk für Uhren.
Die Ertindung strebt an, ein Schaltwerk für Uhren aus solchen Teilen zii schaffen,
die einerseits die erforderliche Präzision des Gangs gewährleisten und anderseits
die Voraussetzungen für einfache und billige Fertigung unter Beschränkung auf eine
inoiglichst geri»ge# Anzahl vorn Einzelteilen besitze]).
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Die l:rfiiidung Besteht aus einem Uhrenschaltwerk, bei dem (1(-ii
drei Zeitgrölkn (Stunde, Minute, Sekunde) je ein g<zahntes Rad zugeordnet ist,
wo-
bei die Achsen aller drei Räder zusammenfallen und alle drei Räder durch
ein gemeinsames Schaltg@ie(@ \%citerhe%vegt «erden, indem durch gestaffelte Ausbildung
der drei Räder bzw. ihrer Verzahnung das Minutenrad nach jeder Umdrehung des Sekuiiclenr@i(les
uni eine seAizigstel Umdrehung, also um sechs Winkelgrade, weiterbewegt und das
Stundenrad vorzugsweise nach jeweils 12 Minuten, also nach einem Fünftel der Umdrehung
des Minutenrades, d. h. nach zweiundsiebzig Winkelgraden, um ein Sechzigstel seines,
des Stundenrades, Umfangs, also um sechs Winkelgrade, weitergedreht wird. Hierbei
wird das Sekundenrad durch das Schaltglied in jeder Sekunde um eine sechzigstel
Umdrehung oder sechs Winkelgrade gedreht. Die drei Räder besitzeli drei verschiedene
Durchmesser: das Sekundenrad hat den größten und das Stundenrad den kleinsten Durchmesser,
wobei die Differenz der Durchmesser des Stunden- und des Minutenrades zweckmäßiger-
aber leicht unbedingt notwendigerweise gleich ist der Differenz der Durchmesser
des Minuten- und des Sekundenrades. Die Räder süid sechzigteilig verzahnt; eine
einzige Zahnlöcke
des Sektmdenrades hat eine vergröf?erte, und
zwar vorzugsweise etwa dreifache Zahntiefe, das Minutenrad hingegen hat fünf gleichmäßig
auf den Umfang verteilte, also jeweils um zweiundsiebzig Winkelgrade versetyte Zahnlücken
mit ebenfalls gegenüber den restlichen fünfundfünfzig Zahnlücken vergr<ifkrter,
vorzugsweise etwa verdoppelter Zahntiefe; das Schaltglied greift je nach der Stellung
der Räder in ein, zwei oder alle drei Räder bzw. deren Zahnlücken ein. Hierbei hat
das Stundenrad sechzig gleiche bzw. gleich tiefe Zahnlücken.
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Wesentlich ist, daß nur ein Schaltglied für alle drei Räder vorgesehen
ist'; dieses Schaltglied erstreckt sich über den Bereich aller drei Räder. Es erfolgt
vorzugsweise jede Sekunde ein Schaltvorgang, entsprechend der Zähnezahl des Sekundenrades;
bei entsprechender Vermehrung oder Verminderung dieser Zähnezahl kann natürlich
auch eine Verminderung oder Vermehrung der Schaltzeit ermöglicht werden, falls in
Sonderfällen ert\ünschi. Vorzugsweise ist ferner für jedes Rad je eine Sperrklinke
zur Sicherung gegen Rückdrehen vorgesehen.
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l#:in besonderer Vorteil dieser Bauweise ist es, daß der beliebigen
Anordnung der drei Räder in axialer Reihenfolge kein konstruktives oder anderrs
Hindernis entgegensteht. Der Weg des Schaltgliedes ist zweckmäßigerweise auf ein
Geringes mehr als sechs Winkelgrade begrenzt; dies gilt für eine Schaltung je Sekunde,
bei anderen Schaltzeiten gelten entsprechend andere Winkelgröl?en.
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Die Zeichnung zeigt eine Prinzipskizze des 1"hreilschaltwerkes gemäß
der Erfindung, und zwar stellt dar Abb. t eine Draufsicht auf das Uhrenschaltiterk,
Abb. 2 eine Seitenansicht.
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Wie aus Abb. i zu ersehen ist, sind gleichachsig das Stundenrad i,
das Minutenrad z und das Sekundenrad 3 um die gemeinsame Achse 4 drehbar angeordnet.
Das Stundenrad i besitzt sechzig Zahnlücken 5 gleicher Tiefe. Das Minutenrad ? besitzt
ebenfalls sechzig Zahnlücken 6. von denen jede zwölfte 6' vertieft ist, und zwar
vorzugsweise so, daß der Lückenigrund bzw. die Lückenspitze 6" in gleicher radialer
Entfernung von dem Drehpunkt ¢ sich befindet wie die Lückenspitzen 5' der Zahnlücken
5 des Stundenrades i. Das Sekundenrad 3 schließlich besitzt ebenfalls sechzig Zahnlücken
7, von denen neunundfünfzig gleiche Tiefe haben, während die eine Zahnlücke 7' so
tief ist, daß ihr Lückengrund bzw. ihre Lückenspitze 7" wiederum gleiche radiale
Entfernung vom Drehpunkt 4 besitzt wie die Lückenspitzen 5' und 6" des Minuten-und
des Stundenrades. Zweckmäßigerweise sind die Lücken 5, 6, 7 usw. dreiecksförmig
bzw. winkelförmig ausgestaltet, wobei eine Seite des Dreieckes in radialer Richtung
verläuft. während die zweite Seite zum Ausheben des Schaltgliedes to bzw. der Stoßkante
io' heim Rücklauf des Schaltgliedes geeignet geneigt ist.
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Die mit 8 bezeichnete Halbmesserdifferenz des Sekunden- und des Minutenrades
ist vorzugsweise um eilt kleines Sicherheitsmaß größer gewählt als die Tiefe der
normalen, also nicht besonders vertieften Zahnlücken 7 des Sekundenrades 3. Die
Differenz 9 der Halbmesser des :Minuten- und des Stundenrades ist in gleicher Weise
zweckmäßig etwas größer als die "Tiefe der normalen Zahnlücken 6 des Minutenrades
2. Diese Sicherheitsmaf,Ic, die bei der Bemessung der "Tiefen der besonderen Zahnlücken
6' und 7' hcrücksichtigt (addiert) werden, einpfchlen sich, um ein unerwünschtes
Streifen des Schaltgliedes to bzw. seiner Stoßkante io' auf der Umfläche des nächst
kleineren Rades zu vermeiden; dieses Sicherheits. maß kann aber bei präziser Fertigung
sehr klein gewählt werden. Das Schaltglied io wird, da es an das zeitgebende System,
Beispiels- und vorzugsweise an ein Pendelsystem angeschlossen ist, in Richtung des
Doppelpfeiles i i hin und her bewegt; es ist federnd ausgebildet, so daß seine Stoßkante
io' (Abb. i) bezüglich der Achse 4 radial nach außen ausweichen kante, während der
Federdruck bestrebt ist. die Kante i o' nach unten zu drücken. Zweckmäßigerweise
sind für die B-,gienzung des Schaltgliedweges Anschläge 12 vorgesehen, die einen
Weg des Schaltgliedes von etwas mehr als sechs Winkelgraden, bezogen auf die Achse
4, zulassen. Bei sehr präziser Fertigung kann auch der Web; auf genau sechs Winkelgrade
beschränkt werden. Ein Rückdrehen der Räder 1, 2"3 wird durch die in Abb. i angedeuteten
Sperrklinken 13, 14, 15 vermieden.
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Die Räder sind nach der Abb. 2 nach zunehmendem Durchmesser angeordnet,
sie können aber auch in jeder anderen Kombination, z. 13. in der Reihenfolge 1,
3, 2 oder 3, 1, 2 auf der Achse 4 sitzen, ohne daß die beabsichtigte Wirkung verlorengeht.
Diese Möglichkeit kann von grOiU)er Wichtigkeit sein.
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Das Schaltglied io ist in nicht näher dargestellter Weise mit einem
an sich bekannten Zeitgeber-, z. B. einem Pendelsystem, verbunden. Der Antrieb>
kann mechanisch sein; es kann aber auch ein elektrischer Antrieb des Schaltgliedes
i o stattfinden, etwa durch einen Elektromagneten mit einem das Schaltglied bewegenden
Anker, wobei die elektrische, im Zeitrhythmus intermittierende Schaltung des Magnetstromkreises
durch an sich bekannte Schaltorgane des Pendelsystems erfolgen kann.
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Die Funktion des Getriebes in der gezeigten Ausführungsform ist wie
folgt: Nach jeweils i Sekunde wird durch das sich gemäß Abb. i nach links verschiebende
Schaltglied i o, dessen Stoßkante to' im Eingriff mit einer Zahnlücke 7 steht, das
Sekundenrad 3 um ein Sechzigstel seines Umfanges nach links gedreht. Beim Zurückgehen
des Schaltgliedes io in seine Ausgangsstellung, die in der Zeichnung festgehalten
ist, federt das Schaltglied to nach oben aus. da die Stoßkante io' durch eine Schräge
der Zahnlücke 7 bzw. des zugehörigen Zahns angehoben wird. und greift in der rechten
Endstellung wiederum in die nächste Zahnlücke 7 ein. Sobald Eingriff in die vertiefte
Zahnlücke 7' erfolgt, greift unter dem Einfluf5 der Federkraft das Schaltglied io
bzw. seine St(i(#')kfiilte )o', da es nunmehr durch diese besondere Vertiefung der
| lahnlückc ;' freigegeben lvird, in eine normale |
| "lalmlückr@ n du-, VIi»ute»ra(1cs 2 ein; nach einer
hc_ |
| stimmt(-» Zahl voll ttcitcrcti schaltvorgüiigc» tviA |
| der Fall cilttrc«ii, (l;ll', die vc: tiefe @ahtilüchc ;' (ICs |
| Sekuiidcttra(Ics ; üliUr der vertieften @alt»lücke ii' |
| des @Iiiiutetir:td(s 2 ;t(In; in diesem Fall 1<a1111
min- |
| mehr das in seiticm licstruhell, nach unten zu |
| federn, noch witer freigcgellctie Schaltglied
somit |
| scitlcr St(il,»katlte so' in eitle Lücke des Stutideii- |
| rad<s i uingreiten und dieses bewegen. Diese |
| Lücken ; Linnen iilii-igc,iis auch eine gcri»ge:e "Riete |
| als die Lückun li und @; lic sitzetl, ohne daß dadurch |
| die Funktion gest%irt tvird. Du:ch die geschilderte. |
| Zahl und Anordnung der hcsonders vertichcn |
| Zahnlücken dc#r Räder = und ; ist der Vorgang sei, |
| dali jeweils nach Oo Sekunden das :Minutenrad u111 |
| ein @ecllzi@#stel seine; Umfanges und nach jeweils |
| 12 Minuten das Stunde» rad um ein Seehszigswl |
| se@i»cs Umfang(#@ t##ci«:-geschaltet #..vird. 1>ic Schalt- |
| sttifcn l)etr:igeii als() für die Sektitid(#iiaiizcige |
| i Sekunde. für die '\Iiiititeii:iiizc#ige t Minnte, für die |
| Stu»dciializcige l - Sttuidu, was der iiltlicheti t 2Miin- |
| digcn Zitf(-rl)I:itt(@iiituiltiiig eiitspriclu. Es k.:itt»e» |
| natürlich auch aridere h(imbillatiotwn ;getvählt |
| werden. ' |
| I)ic Zeiträder i, 2, ; kiüMelt l:ci gecigtictcr, AUF- |
| ditigs sehr k(i»iplizicrter Ausbildung auch mit |
| Innenvcrethnung versehe» \(erdet. w(il:(i dann das |
| Schaltglied in das Innere verlegt wird. |