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Vorrichtung zur Umwandlung von Schwingungen eines mechanischen Schwingers in eine Drehbewegung zum Antrieb eines Uhrwerks Wenn ein Uhrwerk durch einen mechanischen Schwinger angetrieben wird, gibt es die verschiedensten Möglichkeiten zur Ausgestaltung der Vorrichtung, die seine Schwingungen in eine Drehbewegung umformt. Es scheint wohl am einfachsten zu sein, ein Klinkenrad durch eine bewegliche Klinke anzutreiben und eine Sperrklinke vorzusehen, die ein Rüekwärtsdrelien des Klinkenrades bei der Rückwärtsbewegung der Schaltklinke verhindert. Ein solcher Mechanismus lässt sich jedoch nicht immer benützen.
Wenn das Klinkenrad 200 bis 400 Zähne hat und sein Durchmesser kleiner als 5 mm ist, ist es ausserordentlich schwierig, die beiden Klinken so anzuordnen, dass stets ein richtiges Schalten gewährleistet ist. Gibt man sich noch davon Rechenschaft, dass der mechanische Schwinger aus irgendeinem Grund, zum Beispiel infolge eines Schlages, seine Mittellage ändern kann, so sieht man, dass eine solche, zwei Klinken aufweisende Vorrichtung unbrauchbar ist.
Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist nun dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Klinkenrad, einen mit dem mechanischen Schwinger verbundenen Reiber und eine elastisch schwenkbar gehaltene, in die Zähne des Klinkenrades eingreifende Sperrklinke aufweist, wobei bei der Rückwärtsbewegung des Reibers die Bremskräfte, die der Reiber und die Klinke auf das Räderwerk ausüben, grösser sind als die Trägheitskr äfte des Räderwerkes.
Im folgenden werden an Hand einer Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele beschrieben, und zwar zeigt die Fig. 1 das erste und die Fig.2 Teile des zweiten Ausführungsbeispiels.
In der Fig. 1 ist mit 1 der mechanische Schwinger bezeichnet, bei welchem es sich zum Beispiel um eine Stimmgabel eines Stimmgabelsenders handeln kann. An ihm ist der Reiber befestigt, der aus einer Stahllamelle 2 und einem auf ihr aufgeklebten Rubinplätt- chen 3 besteht. Die Stahllamelle 2 drückt das Rubinplättchen gegen die Zähne des Klinkenrades 4, das auf der Antriebswelle 5 des anzutreibenden Uhrwerkes sitzt. Als Sperrklinke dient eine an einem Teil ss des Uhrwerks gehaltene Blattfeder 7, deren Spitze einen Rubin 8 trägt.
Damit nun bei konstanter Frequenz des Schwingers 1, der in der Richtung des Pfeils 10, 1'0' schwingt, die Welle 5 mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben werden kann, muss der aus den Teilen 2 und 3 gebildete Reiber an einer solchen Stelle des mechanischen Schwingers 1 angebracht sein, dass die doppelte Amplitude des auf dem Klinkenrad 4 aufliegenden Rubinplättchens 3 in. tangentialer Richtung etwa das 11/2fache der Zahnteilung beträgt.
Bei der Rückwärtsbewegung des Reibers, also bei der Bewegung
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in der Richtung 10', üben der Reiber und die Klinke auf das Räderwerk eine Bremskraft aus, die grösser ist als die Trägheitskräfte des sich in der Richtung des Pfeils 9 drehenden Klinkenrades 4 und des übrigen Räderwerkes, so dass dieses angehalten und wieder zurückgedreht wird, bis ein Zahn des Klinkenrades an der Klinke ansteht. Dadurch wird es bei jeder ganzen Schwingung des Schwingers um einen Zahnschritt vorwärtsgeschaltet.
An Stelle des Rubinplättchens 3 kann auch ein überzug aus einem andern Werkstoff, zam Beispiel einem Kunststoff, verwendet werden.
Die Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausfühz-Lings- beispiel, in welchem die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, während die an einem Teil 6 des Uhrwerks befestigte, mit einem Rubin 8 versehene Feder i 7 in der Figur jedoch weggelassen wurde. Der Unterschied gegenüber dem ersten Beispiel besteht also nur darin, dass der Reiber, der hier nur aus der am Schwinger 1 befestigten Lamellenfeder 2 besteht, auf ein mit dem Klinkenrad 4 oder mit der Welle 5 fest verbundenes Reibrad 10 einwirkt. Auch hier müssen natürlich dieselben Kraft- und Reibungsverhältnisse vorliegen wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
Bei beiden Ausführungsbeispielen ist es ausserdem zweckmässig, wenn die Eigenfrequenz des Reibers grösser ist als die Eigenfrequenz des mechanischen Schwingers. Sie kann zum Beispiel mehr als das Doppelte der Eigenschwingung des mechanischen Schwingers betragen.
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Device for converting vibrations of a mechanical oscillator into a rotary movement for driving a clockwork. When a clockwork is driven by a mechanical oscillator, there are various possibilities for designing the device, which converts its oscillations into rotary motion. It seems to be easiest to drive a ratchet wheel by a movable pawl and to provide a pawl that prevents the ratchet wheel from moving backwards when the pawl moves backwards. However, such a mechanism cannot always be used.
If the ratchet wheel has 200 to 400 teeth and its diameter is less than 5 mm, it is extremely difficult to arrange the two pawls so that correct switching is always guaranteed. If one realizes that the mechanical oscillator can change its central position for any reason, for example as a result of a blow, one sees that such a device having two pawls is unusable.
The device of the present invention is now characterized in that it has a ratchet wheel, a friction element connected to the mechanical oscillator and an elastically pivotable pawl which engages in the teeth of the ratchet wheel, the braking forces being generated by the friction element and exert the pawl on the gear train, are greater than the inertial forces of the gear train.
In the following, two exemplary embodiments are described with reference to a drawing, namely FIG. 1 shows the first and FIG. 2 parts of the second exemplary embodiment.
In Fig. 1, 1 denotes the mechanical oscillator, which can be, for example, a tuning fork of a tuning fork transmitter. The grater, which consists of a steel lamella 2 and a ruby plate 3 glued to it, is attached to it. The steel lamella 2 presses the ruby plate against the teeth of the ratchet wheel 4, which sits on the drive shaft 5 of the clockwork to be driven. A leaf spring 7, which is held on part of the clockwork and the tip of which bears a ruby 8, serves as a pawl.
So that the shaft 5 can be driven at a constant speed at a constant frequency of the oscillator 1, which oscillates in the direction of the arrow 10, 1'0 ', the friction element formed from parts 2 and 3 must be at such a point of the mechanical oscillator 1 must be attached so that twice the amplitude of the ruby plate 3 resting on the ratchet wheel 4 is approximately 11/2 times the tooth pitch in the tangential direction.
During the backward movement of the grater, i.e. during the movement
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in the direction 10 ', the friction and the pawl exert a braking force on the gear train that is greater than the inertial forces of the ratchet wheel 4 rotating in the direction of arrow 9 and the rest of the gear train, so that it is stopped and turned back again, until a tooth of the ratchet wheel is on the pawl. As a result, it is switched forward by one tooth step for every complete oscillation of the oscillator.
Instead of the ruby plate 3, a coating made of another material, for example a plastic, can also be used.
2 shows a further Ausfühz-Lings- example, in which the same parts are denoted by the same reference numerals, while the spring i 7 attached to a part 6 of the clockwork and provided with a ruby 8 has been omitted in the figure. The only difference compared to the first example is that the friction, which here only consists of the lamellar spring 2 attached to the oscillator 1, acts on a friction wheel 10 that is firmly connected to the ratchet wheel 4 or to the shaft 5. Here too, of course, the same force and friction conditions must be present as in the first exemplary embodiment.
In both exemplary embodiments, it is also useful if the natural frequency of the friction is greater than the natural frequency of the mechanical oscillator. For example, it can be more than twice the natural oscillation of the mechanical oscillator.