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Freilaufkupplung für Uhren mit selbsttätigem Aufzug Gegenstand der
Erfindung ist eine Freilaufkupplung für Uhren mit selbsttätigem Aufzug.
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Der Einbau von Freilaufkupplungen in automatischen Uhren ist nicht
neu. Solche Kupplungen wurden vorgesehen, um neben dem automatischen Aufzug den
Handaufzug der Uhr zu gestatten. Es ist auch bekannt, zwei solche Freilaufkupplungen
zusammenarbeiten zu lassen, um auf diese Weise die in beiden Drehrichtungen erfolgenden
Schwingungen der Schwingmasse in eine gleichsinnige Aufziehrichtung überzuführen.
Die zu diesem Zwecke verwendeten Kupplungseinrichtungen weisen z. B. eine Feder
auf, die in axialer Richtung auf ein schiefverzahntes Stirnzahnrad wirkt, oder aber
eine Klinke, welche mit einem gewöhnlichen schiefverzahnten Zahnrad zusammenarbeitet.
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Abgesehen von der Gefahr des Brechens und der Schwierigkeit der Herstellung
dieser Federn haben diese den Nachteil, daB sie einen wesentlichen Anteil der Kraft
der Schwingmasse aufnehmen, so daB bei solchen Uhren mit automatischem Aufzug
die
durch die Bewegungen der Uhr gewonnene Energie nur zu einem kleinen Teil wirklich
dem Aufzug der Triebfeder zugeführt werden kann und nur die relativ schnellen Bewegungen
imstande sind, den Widerstand der Triebfeder, der Reibungen des Aufzuggetriebes
sowie denjenigen der in diesen Getrieben vorhandenen Federn zu überwinden.
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Es ist auch schon bekannt, Freilaufkupplungen ohne Federn zu verwenden,
bei welchen als Kupplungselementeentweder Kugeln, Hebel oder Klinken vorgesehen
sind, die mit einer Innenfläche oder Innenverzahnung des Freilaufrades zusammenarbeiten.
Diese Einrichtungen sind aber relativ kostspielig und kompliziert in der Herstellung.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Freilaufkupplung
ohne Federn und von konstruktiv einfachem Aufbau. Die Freilaufkupplung gemäß der
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie ausschließlich aus der Kombination
eines außenverzahnten Klinkenrades, dessen Zähne je auf einer Flanke eine Schulter
aufweisen, und eines um einen zur Klinkenradachse parallelen, auf einem Kreis um
sie beweglichen Bolzen drehbaren Sternes besteht, dessen Zähne asymmetrische und
abgerundete Flanken aufweisen, damit sich beim Zusammenarbeiten mit den Zähnen des
Klinkenrades die Spitze eines Sternzahnes auf der Schulter eines Klinkenradzahnes
abstützen kann, so daß das Klinkenrad, wenn es sich im einen Drehsinn dreht, mit
dem Stern zusammengekuppelt, und wenn es sich im anderen Drehsinn dreht, vom Stern
losgekuppelt ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, in welchem die erfindungsgemäße Kupplung als Umkehreinrichtung verwendet
ist, welche gestattet, die beidseitigen Schwingbewegungen der Schwingmasse einer
automatischen Uhr in eine Aufziehdrehung stets gleichbleibender Richtung überzuführen.
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In der Zeichnung sind nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen
Teile dargestellt, und zwar zeigt Fig. I eine Draufsicht auf die Ausführungsform
und -Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. I.
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Die dargestellte Freilaufkupplung weist ein Aufzugritzel I auf, welches
mit der Schwingmasse 2 verbunden und koaxial zu dieser angeordnet ist. Des weiteren
sind zwei gleiche Paare von koaxialen Zahnrädern 3, 4 bzw. 5, 6 vorgesehen. Die
oberen Räder 4 und 6 jedes der Paare stehen mit dem Aufzugritzel I im Eingriff,
während die beiden unteren Räder 3 und 5 ineinander eingreifen. Diese beiden Zahnräder
sitzen fest auf je einer Welle 7 bzw. 8, welche in relativ zum Uhrgestell festen
Lagern laufen. ' Die oberen Zahnräder 4 und 6 sind ihrerseits fest mit je einem
Klinkenrad 3o bzw. 4o vernietet, welche Klinkenräder frei drehbar und symmetrisch
zueinander um die Welle 7 bzw. 8 angeordnet sind. Jedes der unteren Räder 3 und
5 besitzt einen Bolzen II bzw. I2, um welchen ein Stern 29 bzw. 39 drehbar gelagert
ist. Die beiden Sterne vor gleicher Form sind ebenfalls zueinander symmetrisch angeordnet
und mit asymmetrisch abgerundeten Zahnflanken versehen.
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Die Zähne der Klinkenräder 30, 40 weisen bis auf eine zusätzliche
Schulter 3I das gleiche Profil auf wie diejenigen der Sterne 29 und 39. Verdreht
sich das Klinkenrad 4o im Gegenuhrzeigersinn, so nehmen das Rad 40 und der Stern
39 in einem bestimmten Betriebszustande die Stellung ein, wie sie in Fig. I dargestellt
ist. Es ist aus dieser Figur ersichtlich, daß der Stern 39 ganz einfach vom umlaufenden
Klinkenrad 40 mitgenommen wird, ohne seinerseits irgendwie auf dieses Klinkenrad
einzuwirken. Eine Bewegungsübertragung vom Klinkenrad 4o auf die Welle I2 des Sternes
39 bzw. das mit dieser Welle verbundene Rad 5 findet in diesem Fall nicht statt.
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Verdreht sich aber das Klinkenrad 40 im Uhrzeigersinn, beispielsweise
von einer Stellung ausgehend, wie sie in Fig. I dargestellt ist, so wird sich das
Klinkenrad 4o so lange allein verdrehen, bis die Zahnflanke 32 des Zahnes 33 gegen
die Flanke 34 des Zahnes 35 des Sternes 39 auftrifft und so den Stern 39 im Gegenuhrzeigersinn
verdreht. Dadurch kommt nach einem gewissen Verdrehwinkel die Spitze des Zahnes
36 in Berührung mit der Flanke 37 des Zahnes 38 des Klinkenrades 40. Die Verdrehung
des Sternes hält so lange an, bis die Spitze des Zahnes 36 über die Zahnflanke 37
gleitet und gegen die Schulter 31 -anstößt, wie dies in der rechten Hälfte der Fig.
i dargestellt ist. In dieser Lage ist der Stern 39 blockiert, d. h. an einer weiteren
Verdrehung gehindert. Die Bewegung des Klinkenrades 40 wird nun auf den Bolzen 12
des Sternes 39 und von dort auf das untere Rad 5 übertragen, wodurch die oberen
und unteren Räder 6 und 5 gekuppelt sind und sich wie ein einziges Rad drehen.
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Auf der Welle 7 sitzt ein Übertragungsritzel 23, von welchem die Drehung
der Welle 7 entweder direkt über das Sperrad oder aber über ein Vorgelege auf das
Federhaus übertragen wird.
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Aus diesem konstruktiven Aufbau ergibt sich ohne weiteres die Wirkungsweise.
Verdreht sich beispielsweise die Schwingmasse und mit ihr das Aufzugritzel i im
Uhrzeigersinn, so laufen die oberen Räder 4 und 6 und mit ihnen die Klinkenräder
3o bzw. 4o beide im Gegenuhrzeigersinn um. Bei dieser Bewegung wird wohl der Stern
39, aber nicht sein Bolzen 12 und damit das Rad 5 mitgenommen, wie es vorher bereits
erklärt wurde. Der Stern 29 hingegen kann sich nicht um seinen Bolzen i i verdrehen
und bewegt sich infolgedessen samt diesem Bolzen i i und dem Rad 3 im Gegenuhrzeigersinn
um die Welle 7. Auf diese Weise sind die Räder 3 und 4 starr miteinander gekuppelt
und verdrehen sich miteinander, als wären sie aus einem Stück. Das Rad 3 überträgt
seinerseits seine Drehbewegung auf das Rad 5 und dreht sich mit dem Ritzel 23, von
wo aus die Drehbewegung auf beliebige Weise auf die Federwelle übertragen wird.
Dreht
die Schwingmasse 2 im entgegengesetzten Sinn, so läßt sich aus dem beschriebenen
Aufbau leicht erkennen, daß dann die Räder 5 und 6 durch den Stern 39 starr miteinander
gekuppelt werden. Die Räder 3 und 4 verdrehen sich im entgegengesetzten Sinne, und
der Stern 39 dreht sich frei um seinen Bolzen i i. Auch in diesem Falle dreht die
Welle 7 und mit ihm das Aufzugritzel 23 im Gegenuhrzeigersinn, d. h. in der gleichen
Richtung wie beim vorher beschriebenen Betriebsfall.
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Die beschriebene Einrichtung bedarf keiner Klinken, um eine ungewollte
Entspannung der Triebfeder zu verhindern, da diese letzte das Bestreben hat, das
Übertragungsritzel 23 und mit ihm das Rad 3 in dem Aufziehen entgegengesetztem Sinne,
d. h. im Uhrzeigersinn zu verdrehen. Daraus folgt,' daß das Rad 5 das Bestreben
hat, sich im Gegenuhrzeigersinn zu verdrehen, in welchem Falle die beiden Sterne
in die Sperrstellung verschwenkt werden und die beiden Räder 4 und 6 das Bestreben
haben, sich in entgegengesetztem Sinne zu verdrehen, welche Drehung durch den -gemeinsamen
Eingriff mit dem, Ritzel I verunmöglicht wird.
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Auf der anderen Seite kann eine mit zwei der beschriebenen Einrichtungen
versehene Uhr von' Hand aufgezogen werden, ohne daß diese Aufziehbewegung auf die
Schwingmasse 2 übertragen würde. Beim Handaufziehen wird die Federhausachse auf
an sich bekannte und nicht dargestellte Weise durch eine besondere Aufziehvorrichtung
angetrieben. Die Organe des Automataufzuges werden dabei teilweise, d. h. bis zur
Welle 7, mitverdreht, da diese über ein gewöhnliches Vorgelege mit der Aufziehwelle
verbunden ist. Während der Betätigung des Handaufzuges wird diese Welle und mit
ihr das Rad 3 im Aufziehsinne, d. h. im Gegenuhrzeigersinne, verdreht. Der Stern
29 dreht dadurch frei sowohl um seinen Bolzen i i als auch um das Rad 30, so daß
die Drehbewegung nicht weiter auf das Rad 4 übertragen wird. Das gleiche gilt für
Stern 39 des Rades 5, welches im Uhrzeigersinn umläuft. Es ist selbstverständlich,
daß die beiden Sterne 29 und 39 auf den oberen Rädern 4 und 6 und die Räder 3o,
4o an den unteren Rädern 3 und 5 befestigt sein könnten, ohne daß dadurch die Funktionsweise
geändert würde.
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Es ist selbstverständlich, daß das Aufzugsritzel I nicht koaxial zur
Schwingmasse angeordnet zu sein braucht, und es genügt, daß dieses Ritzel auf irgendeine
Art und Weise von der Schwingmasse her angetrieben wird. Das Ritzel könnte auch
durch andere Mittel als die Schwingmasse abwechslungsweise in beiden Drehrichtungen
angetrieben sein, ohne daß dies die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung
ändern würde.
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Schließlich könnte auch eine einzige der beschriebenen Kupplungseinrichtungen,
beispielsweise auf dem Federhaussperrad, vorgesehen sein, um so das alternative
Aufziehen der Triebfeder durch den Handaufzug oder durch den Automataufzug zu gestatten.