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Gangordner für mittelbare oder unmittelbare Zeitmesser mit antriebskraftunabhängiger,
konstanter Amplitude des Gangreglers Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein
Gangordner für unmittelbare Zeitmesser oder für Apparate, in denen die Zeit mittelbar
gemessen werden muß. Diese Gangordner sind in Form von Ankergängen, Chronometer-(Feder-)Gängen,
Zylindergängen usw. bekannt. Ein Nachteil dieser Gangordner ist die Abhängigkeit
der Schwingzeit des Gangreglers von seiner Amplitude.
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Man kann diesem Nachteil auf drei `'Fegen begegnen: Der erste Weg
ist der, daß man den Gangregler so gestaltet, daß seine Schwingzeit unabhängig von
der Amplitude wird, was z. B. bei Unruhen dadurch erreicht wird, daß man der Unruhfeder
eine besondere Form gibt. Der zweite Weg ist der, daß man das Antriebsdrehmoment
des Gangordners konstant macht; dadurch wird die Amplitude des Gangreglers in erster
Annäherung auch konstant. Dies kann man beispielsweise dadurch erzielen, daß man
das wechselnde Drehmoment der Hauptantriebsquelle, beispielsweise eines Federhauses,
durch Schnecken und Ketten ausgleicht. Es werden auch Zwischengetriebe verwendet,
die in bestimmten Abständen von der Hauptenergiequelle mit Hilfe mehr oder weniger
komplizierter Mechanismen aufgezogen werden. Der dritte Weg zur Erzielung einer
konstanten Amplitude der Gangregler ist schließlich der Gangordner mit konstantem
Antrieb. In den meisten Fällen liegt diesen Gangordnern ebenfalls der Gedanke zugrunde,
die Hauptantriebsquelle dazu zu I)enutzen, eine Zwischenfeder od. dgl. zu spannen;
jedoch
wird die ganze Energie dieses Zwischengliedes der Unruh . bei jeder Schwingung oder
Doppelschwingung zugeführt und nicht in größeren Abständen.
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Diese Anordnungen @s@ind gewöhnlich recht kompliziert und haben den
Nachteil, daß zwar der Unruh immer die gleiche Energie zugeteilt, aber nicht entzogen
wird, da nämlich" der Auslösewiderstand dieser Gangordner gewöhnlich abhängt von
dem Antriebsdrehmoment und bei gewissen Bauformen vom Reibungsbeiwert einer Bremse,
die den Hauptantrieb abbremst, wie das z. B. beim Bremsregler nach dem Patent 2-94:294
der Fall ist. Die vorliegende Erfindung beseitigt diesen Nachteil. Sie sei im folgenden
an dem in Abb. i gezeigten Beispiel eines Chronometergangs erklärt; ist aber prinzipiell
auf jeden anderen Gangordner mit freier Hemmung, beispielsweise auf einen Ankergang,
anwendbar.
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Die Unruh. ist um die Achse i drehbar. Auf ihr sitzt die Rolle 2 mit
dem Auslösestein 3 und- dem Hebelstein 4.. Der Riegel 5 ist auf der Achse 6 drehbar
und wird durch die Feder 7 gegen den Anschlag 8 gezogen. Auf 5 befindet sich die
Blattfeder 9 und der Ruhestein io. Das Gangrad i i ist konzentrisch zu einem Rad,
das die Schwungmasse 12 trägt, um die Achse 13 drehbar gelagert derart, daß beispielsweise
mit Hilfe eines Anschlages 14 das Gangrad gegenüber dem Schwungrad nur um einen
kleinen Winkel drehbar ist; außerdem hat die Feder 15 das Bestreben, das Gangrad
gegen den Anschlag 14 auf dem Schwungrad zu ziehen. Das Schwungrad wird durch ein
Gesperre 16 daran gehindert, sich in zwei Richtungen zu drehen.
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Das Spiel des Gangreglers ist folgendes: Wenn sich die Unruh in Richtung
des Pfeiles dreht, legt sich (in der Stellung der Abb. i) der Auslösestein 3 auf
das Ende der Feder 9 und drückt dadurch den Riegel 5 mit dem Ruhestein io nach rechts;
dadurch wird der Zahn i id des Gangrades und ä.amit das Gangrad ii selbst frei.
Es bewegt sich unter der Spannung der Feder 15 relativ zum Schwungrad 12 so lange,
bis der Zahn i ib sich gegen den Anschlag 14 legt. Bei ,dieser Bewegung erteilt
der Zahn ii° der Unruh über den .Hebelstein 4 einen Impuls. Unter dem Einfluß der
von der Hauptantriebsquelle, z. B. Federhaus, stammenden Kraft P beginnt das Schwungrad
i2 zusammen mit dem Gangrad ir sich zu drehen. Bei dieser Drehung gelangt der Zahn
i ic auf den Ruhestein io des inzwischen durch die Feder 7 in die alte Lage gezogenen
Riegels 5, und das Gangrad steht still. Die durch die Bewegung entstandene kinetische
Energie des Schwungrades zwingt dieses jedoch, sich weiter zu drehen und dabei die
Feder r5 zu spannen so lange, bis der Anschlag 14 sich ,gegen sden Zahn i id legt.
Das Gesperre 16 sorgt dafür, daß das Schwungrad sich nicht mehr rückwärts drehen
kann, daß-=also die Feder 15 gespannt bleibt. Die Unruh schwingt inzwischen weiter
und drückt beim Rückgang die Feder 9 weg, ohne daß, der Riegel 5 selbst sich bewegt.
Beim darauffodgenden Rückschwung -der Unruh wiederholt sich das ganze Spiel von
neuem. Die einzelnen Bauglieder bedürfen natürlich für ein derartiges Ineinanderarbeiten
nicht der gezeichneten Form. Beispielsweise kann das Gangrad jede beliebige andere
Zähnezahl haben. Die Begrenzung der relativen Bewegung zwischen Gangrad und Schwungrad
kann durch andere Mittel erreicht werden, z. B. durch einen Schlitz im Schwungrad,
in den ein auf dem Gangrad befestigter Stift greift, oder umgekehrt. Ebenso kann
die Schraubenfeder 15 durch eine im selben Sinn wirkende Spiralfeder ersetzt werden
usw. Es ist außerdem nicht notwendig, das Schwungrad koaxial zum Gangrad anzuordnen,
sondern man kann u. a, an Stelle des Schwungrades ein Zahnrad anbringen, das in
ein Zahngetriebe eingreift, in dem eine entsprechende träge Masse angebracht ist.
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Wenn das durch die Feder 15 erzeugte Drehmo. nient zwischen Gangrad
und Schwungrad größer ist als das durch die je nach Zustand der Hauptantriebsquelle
verschiedene Kraft P am Schwungrad erzeugte Drehmoment, dann ist sowohl Antriebsimpuls
als auch Auslösewiderstand des Hebels 5 immer konstant. Die Unruh schwingt also
bei jeder Schwingung unabhängig von P in erster Annäherung den gleichen Bogen, da
ihr immer die gleiche Energie zugeführt und abgenommen wird. Aus der Beschreibung
des Spieles folgt für diesen Fall ohne weiteres, daß der Fallwinkel am Schluß der
zur Impulsgabe nötigen Hebung mindestens gleich dem Hebungswinkel selbst sein muß.
Der Hebungswinkel seinerseits ist nach oben dadurch begrenzt, daß er vernünftigerweise
nicht größer als der Führungswinkel (gemessen am Gangrad) werden darf.
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Ist das Drehmoment am Schwungrad größer als das relative Moment zwischen
Gang- und Schwungrad, dann ändert sich der Auslösewiderstand abhängig von der Kraft
P. Der Antriebsimpuls der Unruh bleibt jedoch der gleiche, da das Gangrad die relative
Bewegung zum Schwungrad bereits vollendet hat, bevor dieses seine Bewegung praktisch
begann. 1n diesem Fall wird man vernünftigerweise den Fallwinkel am Schluß der Hebung
kleiner machen als den zur Impulsgabe nötigen Hebungswinkel. Das Gesperre 16 ist
hier nicht nötig. Auch in dieser Anordnung schwingt die Unruh nahezu unabhängig
von der Antriebskraft, da die Energie, die bei der Auslösung verzehrt wird, nur
einen Bruchteil derjenigen darstellt, die die Unruh während ihres 1-.aufes insgesamt
verliert.
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Man kann die Stärke des Impulses und damit die Schwingweite des Gangreglers
dadurch einstellen, daß man die Spannung der Zwischenfeder 15 oder den Winkel, um
den sich das Gangrad gegenüber dem Schwungrad verdrehen kann, oder beides gleichzeitig
ändert.
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Eine Verbesserung des Gangordners zur Behebung des harten Schlages
der Schwungmasse auf das Gangrad, der bei Berührung des Anschlages 14 mit dem Zahn
iid entsteht, kann in der in Abb. 2 gezeigten Weise erzielt werden.
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Auf der Achse 13 sitzt mit dieser fest verbunden das Gangrad i i.
Außerdem ist auf ihr leicht drehbar das Zahnrad i8 angeordnet, das gegenüber dem
Gangrad
i i um einen kleinen, durch den Stift 1.4 und einen entsprechenden Ausbruch in ii
begrenzten Winkel drehbar ist. Ein nicht gezeichnetes Gesperre bewirkt außerdem,
daß das Zahnrad 18 sich nur in einer Richtung drehen kann. Die Spiralfeder 15 bezweckt,
daß das Gangrad i i eine bestimmte Lage gegenüber dem Zahnrad 18 einzunehmen bestrebt
ist. Die Schwungmasse 12 ist durch eine Reibkupplung oder ähnlich mit dem Zahnrad
18 verbunden; sie kann sich also gegenüber dem Zahnrad verdrehen. Die Antriebskraft
greift an dem Zahnrad an. Der Unterschied dieser Anordnung gegenüber der vorbeschriebenen
besteht darin, daß die kinetische Energie des Schwungrades, die nach dem Spannen
der Feder 15 noch vorhanden ist, sich durch Rutschen des Schwungrades 12 auf dem
Zahnrad 18 verzehrt. Dadurch wird der harte Schlag des Schwungrades auf das Gangrad
vermieden.