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Zeitmesser mit Auslösung, insbesondere Weckeruhr Die Erfindung betrifft
Zeitmesser mit Auslösung, insbesondere Weckeruhren. Bei den Weckeruhren bekannter
Ausführung kann der Weckzeitpunkt nur mit einer Genauigkeit von etwa ± 5 Minuten
eingestellt werden. Außerdem kann bei dem üblichen i2-Stunden-Wecker der Einstellbereich
nicht voll ausgenutzt werden, sondern nur etwa iol/Q bis i i Stunden davon; d. h.
ein z. B. auf die 7. Stunde eingestellter Wecker kann unmittelbar nach dem Ablauf
nicht sogleich wieder auf den gleichen Zeitpunkt eingestellt werden, sondern nur
auf Zeitpunkte, die wenigstens etwa i bis i 1/z Stunden zurückliegen, also frühestens
auf 5 Uhr 3o bzw. 6 Uhr. DieUrsache der ungenauen und beschränkten Einstellfähigkeit
ist die üblicherweise zur Steuerung des Auslöseorgans (Weckerspannfeder) dienende
sogenannte Weckerschnecke, die in 12 Stunden einmal umläuft und bei ihrem aus konstruktiven
Gründen beschränkten Durchmesser es praktisch nicht zuläßt, ein minutengenaues Abfallen
des mit der Schnecke zusammenwirkenden Einfallfingers zu gewährleisten und die außerdem
für das Zurückführen des Einfallfingers in die Ausgangsstellung ein Kurvenstück
aufweisen muß, dessen zeitlicher Gegenwert erfahrungsgemäß bei i bis 11/2 Stunden
liegt.
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Diese Nachteile der gebräuchlichen Weckeruhren sind bekannt und beschränken
an sich schon ihre Gebrauchsfähigkeit. Es besteht aber auch im Haushalt außerdem
das Bedürfnis nach einem minutengenauen Kurzzeitmesser, z. B. beim Backen, Kochen,
fototechnischen Arbeiten, Rundfunkhören
usw., und für diese Zwecke
ist die gebräuchliche Weckeruhr aus den angegebenen Gründen durchaus nicht brauchbar.
Die vorliegende Erfindung bat es sich nun zum Ziel gesetzt, unter weitgehender Beibehaltung
bewährter Konstruktionen durch Hinzufügung weniger einfacher Bauteile eine W eckeruhr
zu schaffen, die minutengenau und praktisch im ganzen Einstellbereich einstellbar
ist.
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Der Lösung der Erfindungsaufgabe liegt der Gedanke zugrunde, einer
zeitlich groben Vorauslösung eine Feinauslösung zuzuordnen. Erfindungsgemäß sollen
wenigstens zwei in bezug auf das Auslöseorgan in ihrer Wirkung hintereinandergeschaltete
Steuerorgane vorgesehen sein, von denen das nachgeschaltete jeweils mit erheblich
größerer Geschwindigkeit umläuft als das vorhergehende. Bei der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung für eine Weckeruhr ist dem im zeitlichen Einstellbereich (z. B. von
12 Stunden) einmal umlaufenden Steuerorgan ein zweites Steuerorgan nachgeordnet,
das mit einem ganzen Vielfachen (z. B. dem i2fachen) der Winkelgeschwindigkeit des
ersten Steuerorgans umläuft, im Beispielsfall also einmal in der Stunde. Wenn das
erste, langsam laufende Steuerorgan zur Wirkung kommt, findet also nur eine Vorauslösung
statt, und erst wenn auch das schneller laufende zweite Steuerorgan in der Auslösestellung
angekommen ist, erfolgt die Hauptauslösung; es sind mit anderen Worten dem Stundenzeiger
und dem Minutenzeiger entsprechende Auslöseorgane vorgesehen. Es würde grundsätzlich
nichts im Wege stehen, beispielsweise dem Minutensteuerorgan noch ein solches für
die Sekundensteuerung und gegebenenfalls solche zur Sekundenbruchteilsteuerung nachzuschalten.
Auch könnte, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen, der Einstellbereich von
12 auf 24 Stunden ausgedehnt werden.
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Die bauliche Verwirklichung des Erfindungsgedankens weist vorzugsweise
folgende Merkmale auf: Die beiden Steuerorgane können auf einer gemeinsamen Drehachse
angeordnet werden, wobei das langsam umlaufende Steuerorgan auf dem schneller laufenden
gelagert werden kann. Dieses schneller laufende (Minuten-) Steuerorgan kann mit
einem Zahntrieb fest verbunden sein, das mit dem üblicherweise vorhandenen Wechselrad
kämmt und einmal in der Stunde umläuft, während das lose auf dem genannten Zahntrieb
sitzende (Stunden-) Steuerorgan im Eingriff mit dem üblicherweise vorhandenen Wechselradtrieb
steht und somit einmal in 12 Stunden umläuft. Die gemeinsame Drehachse der beiden
Steuerorgane ist vorzugsweise die Weckereinstellwelle, auf der die den Steuerorganen
zugehörigen Einstellorgane angeordnet sind, und zwar das Minuteneinstellärgan fest,
das Stundeneinstellorgan lose, wobei -zwischen beiden eine Zahnradübersetzung 12
: i eingeschaltet ist. Zum Zweck der Weckereinstellung ist auf der Weckereinstellwelle
ein Zahntrieb, das zugleich das Einstellorgan trägt, fest angebracht und treibt
über einen Wechsel ein Zahnrad, das zugleich das Stundeneinstellorgan trägt, - wobei
die Einstellorgane als sogenannte Weckerschnecken unterschiedlichen Durchmessers
ausgebildet und ineinanderliegend angeordnet sind und die Stundenschnecke samt ihrem
Einstellzahnrad auf dem Einstellzahntrieb der Minutenschnecke gelagert ist. Zum
Anzeigen der Weckereinstellung kann an dem mit den beiden Weckerschnecken zusammenwirkenden
Wechsel ein doppelseitiger Trieb vorgesehen sein, dessen äußere Hälfte mit einem
dem Einstellzahnrad für die Stundenschnecke gleichen, lose auf der Weckereinstellwelle
gelagerten Zahnrad kämmt, dessen Nabe den Stundenzeiger für die Weckereinstellskala
trägt, während der Minutenzeiger fest auf der Einstellwelle sitzt. Zur Erleichterung
der minutengenauen Einstellung kann auf der Weckereinstellwelle eine Rastscheibe
mit Minutenteilung und an der nächstliegenden Werkplatte eine Rastfeder angebracht
sein, wobei zweckmäßig die Rastscheibe als Sperrad ausgebildet wird, um das aus
bekannten Gründen unzulässige Rückdrehen der Weckereinstellwelle unmöglich zu machen.
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Weitere Merkmale und Vorzüge der Erfindung ergeben sich auf der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, aus der Zeichnung und den Schutzansprüchen.
Es zeigt Fig. i ein Weckeruhrwerk von der Seite gesehen, teilweise geschnitten,
unter Weglassung der für das Verständnis der Erfindung nicht notwendigen Getriebeteile,
Fig. 2 Einzelheiten der Steuerorgane, Fig. 3 -die Zifferblattanordnung in Vorderansicht.
In Fig. i ist die vordere Werkplatte mit i bezeichnet; 2 ist die rückwärtige Werkplatte;
3 einer der Gestellpfeiler. Dem (im übrigen nicht gezeichneten) Gehwerk gehört die
Minutenwelle 4 an. 5 ist der Minutenzeiger, 6 der Stundenzeiger, der über das Trieb
6a, Wechselrad 7, Wechseltrieb 8 und Rad 9 seinen Antrieb erhält.
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Vom Weckerwerk ist mit io das Federkernrad bezeichnet; es steht im
Eingriff mit dem Trieb i i auf der Steigradwelle 12. 13 ist das Weckersteigrad,
14 der Weckeranker und 15 die Weckerankerwelle, an der der Weckerhammer 16 und der
Abstellarm 17 befestigt ist.
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Zur Weckereinstellung und -auslösung dienen folgende Teile: Auf der
Weckereinstellwelle 18, die mittels des Drehknopfes i9 in Richtung des Pfeiles 2o
gedreht werden kann, sitzt lose drehbar das Zahntrieb 2 i ; es kämmt mit dem Wechselrad
7 und wird im weiteren als Minutensteuertrieb :21 bezeichnet. Lose drehbar auf Teilei
sitzt das Zahnrad 22; es kämmt mit dem Wechseltrieb 8 und wird im weiteren mit Stundensteuerrad
22 bezeichnet. Das Minutensteuertrieb 21 trägt den Minutensteuerfinger 2111, das
Stundensteuerrad 22 den Stundensteuerfinger z2a.
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Dem Minutensteuerfinger Zia und dem Stundensteuerfinger 22a stehen
gegenüber die Minutenweckerschnecke 23 bzw. die Stundenweckerschnecke 24. Die Minutenweckerschnecke
23 ist fest mit dem Zahntrieb 25 verbunden, und dieses seinerseits sitzt fest auf
der .Weckereinstellwelle 18; das Trieb 25 wird im weiteren als Minuteneinstelltrieb
bezeichnet.
Lose drehbar auf einem Bund 25a des Minuteneinstelltriebes
25 sitzt das Zahnrad 26; es trägt die Stundenweckerschnecke 2,4 und wird im weiteren
als Stundeneinstellzahnrad bezeichnet.
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Das Zusammenwirken des Einfallfingers mit der Weckerschnecke kann
als bekannt vorausgesetzt werden, und es genügt daher an dieser Stelle kurz zu bemerken,
daß das Minutensteuertrieb 21 mit dem Minutensteuerfinger 21a und dem auf Teil 21
sitzenden Stundensteuerrad 22 mit Finger 22a in Richtung des Doppelpfeiles 27 auf
der Weckercinstellwelle 18 verschiebbar ist, und zwar (in der Zeichnung Fig. i und
2) nach rechts verschoben wird, wenn die Steuerfinger Zia und 22a an den Abfallkanten
23a und 24a der beiden Weckerschnecken abfallen können. Diese Verschiebung erfolgt
unter der Wirkung der Weckerspannfeder 28, deren Sperrnase 28a dabei den Abstellarm
17 an der Weckerankerwelle 15 freigibt und die Weckeinrichtung in Funktion eintreten
läßt.
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Das auf der Weckereinstellwelle festsitzende Minuteneinstelltrieb
25 und das lose auf ihm laufende Stundeneinstellrad 26 stehen über den aus dem Rad
29 und dem Trieb 3o bestehenden Wechsel derart in Wirkungsverbindung, daß auf zwölf
umdehungen des Minuteneinstelltriebes eine Umdrehung des Stundeneinstellrades kommt.
Das Minuteneinstelltrieb 25 hat also die gleiche Zähnezahl wie das Minutensteuertrieb
21 und das Stundeneinstellrad 26 die gleiche Zähnezahl wie das Stundensteuerrad
22; im gleichen Sinne hat der Wechsel 29, 3o die gleiche Zähnezahl wie der
Wechsel 7, B. Beide Wechsel sitzen unabhängig voneinander drehbar auf der gemeinsamen
Achse 31.
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Nachdem die Anordnung der Steuerorgane und die Anordnung der Einstellorgane
beschrieben ist, bedarf noch die Anordnung der die jeweilige Weckereinstellung anzeigenden
Organe der Beschreibung: Da die Weckereinstellwelle 18 mit dem Minuteneinstelltrieb
fest verbunden ist, ist sie als Träger des Minuteneinstellzeigers 32 ohne weiteres
geeignet. Dieser ist am Vorderende der Welle befestigt. Der Stundeneinstellzeiger
33 muß im Verhältnis 12 : i umlaufen und erhält daher seinen Antrieb wiederum über
einen Wechsel, und zwar wird dazu der Wechsel 29, 3o herangezogen, wobei
das Wechseltrieb 30 verdoppelt ist und einen äußeren Teil 3o11 aufweist.
Mit dem äußeren Wechseltriebteil 3o11 kämmt nun das Weckerstundenzeigerrad 34; auf
dem Rohr 35 sitzt der Stundeneinstellzeiger 33. Das Weckerstundenzeigerrad 34 besitzt
die gleiche Zähnezahl wie das Stundeneinstell-rad 26 und das Stundensteuerrad 22.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Weckereinstellung: Am
Drehknopf i9 wird die Weckereinstellwelle 18 in Pfeilrichtung 20 unter Beobachtung
des Weckereinstellzifferblattes 36 (Fig. 3) so lange gedreht, bis die (gegen den
Uhrzeiger laufenden) Einstellzeiger 32 und 33 auf dem gewünschten Weckzeitpunkt
stehen. Bei dieser Einstellung ist folgendes vorangegangen: Das mit der Weckereinstellwelle
18 fest verbundene Minuteneinstelltrieb 25, das außerdem die Minutenschnecke 23
trägt, hat über den Wechsel 2g, 3o das Stundeneinstellrad 26 mit der Stundenschnecke
24 angetrieben, so daß am Ende der Einstellung die Abfallkanten 23a und 24a in der
vorbestimmten Stellung zu den Steuerfingern Zia und 22a stehen. Gleichzeitig hat
die Weckereinstellwelle 18 den mit ihr fest verbundenen Minuteneinstellzeiger 32
mitgenommen und ist vom Trieb 25 über den Wechsel 29, 3o11 über das Weckerstundenzeigerrad
34 der Stundeneinstellzeiger 33 bewegt worden.
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Weckerauslösung: Bei ablaufendem Uhrwerk treibt die Minutenwelle 4
über das Zahntrieb 6 den Wechsel 7, 8 und über diesen den Minutensteuertrieb 21
und das Stundensteuerrad 22; dabei gleitet der Minutensteuerfinger Zia auf der Minutenschnecke
23 und der Stundensteuerfinger 22a auf der Stundenschnecke 24. Da die Minutenschnecke
23 zwölfmal schneller als die Stundenschnecke 23 umläuft, wird in der Regel der
Minutensteuerfinger Zia mehrere Male an der Abfallkante 23a der Minutenschnecke
23 vorbeilaufen, ohne abfallen zu können, weil das Minutensteuertrieb 21 über das
Stundensteuerrad 22 vom Stundensteuerfinger 22a, der auf seiner Steuerschnecke 24
noch nicht abfallen kann, an der Verschiebung (in der Zeichnung Fig. i und 2) nach
rechts gehindert wird. Beim weiteren Ablauf des Gehwerkes wird nun der Zeitpunkt
eintreten, wo die Weckstunde erreicht ist. Der Stundensteuerfinger 22a wird dann
über die Abfallkante 24a an der Stundenschnecke 24 treten und sich nunmehr über
einem Einschnitt 24b befinden, dessen Zeitwert wenigstens i Stunde ist. Innerhalb
dieser Zeit kann sich also ein weiterer Umlauf der Minutenschnecke 23 vollziehen,
d. h., es wird nur ein Teilumlauf, entsprechend der eingestellten Minutenzahl, stattfinden.
Gelangt nun mehr der Minutensteuerfinger 21a an die Abfallkante 23a der Minutenschnecke,
so kann er diesmal abfallen, weil der Stundensteuerfinger 22a über dem Einschnitt
24b an der Stundenschnecke 24 steht und an der Verschiebung nach rechts nicht gehindert
ist.
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Die Weckerspannfeder 28 kann also jetzt das Minutensteuertrieb 21
mitsamt dem Rad 22 und beiden Steuerfingern nach rechts verschieben und damit über
die Nase 28a und den Abstellarm 17 die Weckerankerwelle 15 freigeben.
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Einige Zeit nach erfolgtem Abfallen läuft der MinutensteuerfingerZia
an der Hebekurve 23b der Minutenschnecke an und wird von dieser unter Verschiebung
des Minutensteuertriebes 21 und des auf diesem sitzenden Stundensteuerrades 22 mit
Finger 22a in die Sperrstellung zurückgeführt. Diese Rückführbewegung findet gegen
die Wirkung der Weckerspannfeder 28 statt, die dabei mit ihrer Sperrnase 28a in
den Bereich des Abstellarmes 17 auf der Weckerhammerwelle 15 kommt. Der Zeitwert
der Hebekurve an der Minutenschnecke ist etwa 1o :Minuten, d. h., nur dieser Betrag
geht vom Einstellbereich der Weckeruhr ab, und es kann unmittelbar nach erfolgter
Auslösung auf einen Weckzeitpunkt eingestellt werden, der rund 1o Minuten vor dem
augenblicklichen Stand der Uhr liegt. Da die Minutenschnecke mit der 12fachen Winkelgeschwindigkeit
der
Stundenschnecke umläuft, ist es klar, daß die Genauigkeit der Auslösung erheblich
gesteigert werden kann, ungeachtet des Umstandes, daß die Minutenschnecke einen
etwas kleineren Durchmesser hat, als die sie umgebende Stundenschnecke. Die erfindungsgemäße
Unterteilung des Steuerorgans würde sinngemäß der Verlängerung der wirksamen Kante
der Stundenschnecke auf das i2fache entsprechen,, eine Maßnahme, die aus baulichen
Gründen in der Regel nicht getroffen werden kann.
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Um die minutengenaue Einstellung zu erleichtern, ist auf der Weckereinstellwelle
ein Sperrad 37 mit sechzig Zähnen befestigt, das mit der Sperrklinke 38 zusammenwirkt,
wobei die Sperrklinke zugleich das Rückdrehen der Weckereinstellwelle i8 entgegen
dem Pfeil 2ö verhindert, weil sonst der abgefallene Minutensteuerfinger Zia gegen
die Abfallkante 23a anlaufen würde und zerstört werden könnte.
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Die beschriebene Auslösung ist vorzugsweise für Weckeruhren gedacht,
kann aber auch, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, bei anderen Zeitmessern,
bei Zeitschaltern und technischen Uhrwerken angewendet werden.