Die Erfindung betrifft eine Uhr mit selbsttätigem Aufzug der den Gangordner antreibenden Zugfeder durch einen Elektromotor, mit einem Aufzugs- und mit einem Federrad und mit deren Relativstellung zueinander überprüfenden Steuermitteln, durch welche bei durch den Uhrwerksablauf bedingter Änderung dieser Relativstellung um einen gewissen Winkelbetrag ein Kontakt schliessbar und der Elektromotor einschaltbar ist, wodurch das Aufzugsrad um den Betrag des Ablaufwinkels des Federrades weiterführbar und über die Steuermittel der Kontakt wieder trennbar ist.
Zweck der Erfindung ist es, eine eingangs erwähnte Uhr so auszubilden, dass bei erhöhter Ganggenauigkeit ein funk tionssicherer Betrieb des elektrischen Uhrwerkes erreicht wird.
Eine Uhr der vorerwähnten Art mit einem durch einen intermittierend eingeschalteten kleinen Elektromotor bewirk ten Federaufzug ist z. B. durch die DOS 2 045 224 bekannt, von welcher die vorliegende Erfindung ausgeht.
Die Einschaltung des den Aufzugsvorgang bewirkenden Elektromotors erfolgt in Abhängigkeit vom eingetretenen Ablauf des zugeordneten Kraftspeichers. Hierbei kann eine derartige Anordnung getroffen sein, dass der Aufzugsvor gang synchron mit der intermittierenden Weiterbewegung der Anzeigemittel, z. B. der die Uhrzeit digital anzeigenden Anzeigevorrichtungen, erfolgt, wobei diese Anzeigemittel direkt vom Elektromotor über nachgeordnete Getriebeglie der weiterstellbar sind.
Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, dass Federspeicher und nachgeordneter Gangordner nicht durch vom Anzeigesystem herrührende unterschied liche Belastungen beeinflusst sind, sondern die Ablauf regelung durch den Gangordner frei erfolgen kann und nur dazu dient, um den z. B. halbminütlich oder minütlich erfol genden Aufzug des Federspeichers und die Weiterstellung der zugeordneten Anzeigemittel, welche vom Elektromotor bewirkt wird, zu steuern bzw. auszulösen.
Bei diesen bekannten elektrischen Uhrwerksaufzügen mit einem kleinen Elektromotor ist es von der Funktion her sichergestellt, dass durch das Einschalten des Elektromotors der Aufzug des Federspeichers jeweils um einen seit dem letzten Aufzugsvorgang erfolgten Ablauf entsprechenden Winkelbetrag bewirkt wird, wobei jedoch von System zu System erhebliche Unterschiede in den Zeitinteravllen zu verzeichnen sind, nach welchen der Aufzugsvorgang wieder holt wird.
Beim Abschalten des kleinen Elektromotors gleicht sich die durch die verhältnismässig hohe Drehzahl des Rotors in diesem gespeicherte kinetische Energie in Form eines soge nannten Nachlaufes aus, der sehr stark abhängig ist von der speisenden Batteriespannung einerseits und den den Rotor beaufschlagenden Belastungen anderseits. Diese Belastungen können sowohl durch die Charakteristik des Federspeichers als auch durch Reibungswiderstände in den Rotorlagern und am Kollektor des Elektromotors, sowie durch Reibung in den nachgeordneten Getriebegliedern, welche vom Elektromotor zum Federspeicher führen, bedingt sein.
Diese unterschied lichen Auslaufbewegungen des antreibenden Elektromotors werden zwar durch die Kontaktsteuerung erfasst und auch in etwa ausgeglichen, es ist jedoch nicht vermeidbar, dass durch diese Vorgänge der mittlere Aufzugszustand des Federspei chers um gewisse, prozentual nicht allzu hohe Beträge verän dert wird.
Diese Unterschiede im mittleren Aufzugszustand des Federspeichers wirken sich auf das wirksame abgegebene Drehmoment aus und beeinflussen somit den Isochronismus des Gangordners. Es können also durch die unterschiedlichen Auslaufbewegungen des Motors Gangfehler im Uhrwerk her vorgerufen werden. Von besonderem Einfluss sind hierbei die Änderungen der Batteriespannung, welche bei handelsüblichen Batterien notgedrungen während des Verbrauches der Speisestrom quelle nach und nach eintreten und dazu führen können, dass der Federspeicher nach einiger Zeit ein im Mittel leicht ver ringertes Drehmoment an den Gangregler abgibt und dieser somit ein vom ursprünglichen Regulieren abweichendes Gangverhalten zeigt.
Hinzu kommen ferner noch, wie bereits erwähnt, die Ein flüsse der Lager- und Bürstenreibung des Motor-Rotors sowie die Beeinflussungen durch die nachgeordneten Ge triebeglieder.
Hieraus ergibt es sich, dass in aller Regel bei solchen durch Elektromotor selbsttätig aufgezogenen Uhren während der Betriebszeit nicht erwünschte Änderungen des Ganges eintreten, die zu nachteiligen Abweichungen in der Zeit anzeige führen.
Hier kommt ferner noch hinzu, dass der unterschiedliche Auslauf des Motors bestimmte Anforderungen an die kon struktive Ausgestaltung der die intermittierende Einschaltung des Elektromotors bewirkenden Kontaktvorrichtung stellt. So muss sichergestellt sein, dass auch bei frisch eingesetzter Batterie, also bei erhöhter Spannung, eine Doppelbetätigung des Aufzugsvorganges nicht eintreten kann, sondern der Elektromotor pro Einschaltung jeweils nur einen dem nor malen Aufzugsintervall entsprechenden Federaufzugsweg einholen darf. Die hierzu erforderlichen konstruktiven Massnahmen sind beim Gegenstand der DOS 2 045 224 be reits vorgesehen und in dieser DOS auch eingehend beschrie ben.
Durch die besondere Wahl und Anordnung der Zug feder 13 beim Gegenstand der DOS 2 045 224 ist ferner der Einfluss eines unterschiedlichen Betätigungsweges des Auf zugsmotors bei abnehmender Speisespannung der Batterie und/oder bei ab- bzw. zunehmender Reibung im Motor bzw. Getriebe bereits bedeutsam gemildert.
Diese Tatsache ist dem Umstand zuzuschreiben, dass bei stärkerem Auslauf des Motors, d. h. bei im Mittel stärkerer Aufzugsbewegung und somit erhöhter Spannung der Feder 13, sich durch die besondere Anordnung der Aufhängepunkte 32 und 34 der Feder 13 die für die Übertragung des Dreh momentes massgebenden Radien wirksam ändern, dahin gehend, dass bei stärkerer Spannung der Zugfeder 13 diese Zugspannung an relativ kleineren Radien wirksam wird als bei weniger gespannter Zugfeder 13. Im Vergleich zu anderen bekannten Anordnungen ist deshalb der Einfluss der Batte riespannung auf das Gangverhalten beim Gegenstand der DOS 2 045 224 erheblich verringert.
Trotz dieser vorstehend beschriebenen, relativ aufwen digen und somit teuren Massnahmen sind immer noch Rückwirkungen des Motorauslaufes auf den Aufzugszustand der Zugfeder 13 und damit den Antrieb des Gangordners vorhanden, die sich insbesondere bei längerem Betrieb des Uhrwerkes und insbesondere bei einer Speisung der Uhr mit einer stark spannungsvariablen Batterie noch nachteilig bemerkbar machen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, den Einfluss alterungsbedingter Änderungen der Betriebsspan nung und der Reibungsverhältnisse im Motor und im Lauf werk, welche bei einer Anordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches zu unterschiedlichen Aufzugsbedingungen des Federspeichers, zu unterschiedlichen Betätigungslagen der Kontaktvorrichtung und bei unmittelbar durch von dem An triebsmotor nachgeordneten Getriebegliedern betätigten An zeigevorrichtungen zu einer Fehlstellung der Anzeigemittel führen können, vollständig zu unterbinden.
Die Lösung dieser Aufgabe ist für eine sichere Funktion einer Anordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches wesentlich und bei batteriegespeisten Geräten für eine aus reichende, zufriedenstellende Gangdauer erforderlich und z. B. bei Digitaluhren, deren Anzeigesystem unmittelbar von dem Antriebsmotor des Uhrwerkes nachgeordneten Ge triebegliedern intermittierend mit der Aufzugsfolge weiter gestellt wird, geradzu notwendig, wenn unterbunden werden soll, dass im Betrieb einer derartigen Digitaluhr, insbesondere bei Batteriespeisung, nach und nach eine Verstellung, ins besondere der Einerminutenanzeigetrommel gegenüber ihrer korrekten Anzeigeposition eintritt.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass im Kraftfluss zwischen Elektromotor und Gangordner, zwi schen ersterem und dem Aufzugsrad, eine nur für die Über tragung einer konstanten geschlossenen Anzahl von Motor drehbewegungen innerhalb des Drehbewegungsimpulses eines Aufzugsvorganges wirksame, die davor und/oder dahinter liegenden Motordrehbewegungen von der Übertragung aus- schliessende Drehbewegungsübertragungsvorrichtung an geordnet ist,
bei einer solchen Wahl des Verhältnisses vom übertragungswirksamen zum nichtübertragungswirksamen Drehwinkelbereich der Drehbewegungsübertragungseinrich- tung, dass diese stets im übertragungsunwirksamen Drehwin- kelbereich ihre Ruheposition einnimmt.
Eine zweckmässige Ausbildungsform der Erfindung be steht darin, dass die Drehbewegungsübertragungseinrichtung als ein Schrittschaltwerk ausgebildet ist, welches nur während einer bestimmten Anzahl Umdrehungen des Elektromotors innerhalb des Drehbewegungsimpulses eines Aufzugsvorgan ges schaltbar, durch die restlichen davor und/oder dahinter liegenden Drehbewegungen hingegen nicht beeinflussbar ist.
Durch das zwischen Elektromotor und Aufzugsrad an geordnete Schrittschaltwerk wird dann sozusagen nur der mittlere Bereich des Drehbewegungsimpulses des Motors bei einem Aufzugsvorgang auf den Federspeicher weiter geleitet, während die durch Anlauf- und Auslauferscheinun gen in ihrer Anzahl veränderbaren Anfangs- und Enddreh- bewegungen des Drehbewegungsimpulses in der Weiterlei tung unterdrückt sind.
Es wird somit bei einem jeden Dreh bewegungsimpuls des Aufzugsmotors nur eine bestimmte Anzahl seiner Drehbewegungen übertragen, während die restlichen Drehbewegungen, unabhängig von ihrer Anzahl und unabhängig von ihrer relativen Lage zum nutzbaren Drehbewegungsbereich unterbunden sind.
Pro Aufzugsimpuls und Aufzugsvorgang wird also von der Drehbewegungsübertragungseinrichtung aus immer der glei che Betätigungsweg übertragen, wobei diese Cbertragungs- bewegung in weiten Grenzen unabhängig vom Auslauf des Motors ist, eine phasenmüssige Verstellung der Abtriebs welle zu den Anzeigemitteln also nicht vorkommen kann.
Die Anwendung der Erfindung ist sowohl bei einer Uhr nach dem Oberbegriff des Patentanspruches als alleiniges Mittel zur Konstanthaltung des Aufzugszustandes bzw. zur Stabilisierung der Position der Zeitanzeigemittel und zur Verhinderung einer Doppelbetätigung des Aufzuges möglich, als auch zusätzlich, z. B. bei einer Uhr nach dem Gegenstand der DOS 2 045 224 denkbar, bei welchem bereits andere, jedoch weniger wirksame Mittel zur Erreichung desselben Zieles vorgesehen sind.
Eine zweckmässige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass bei vom Elektromotor über diesem nachgeordnete Getriebeglieder formschlüssig direkt angetriebener Zeitan zeigevorrichtung (Zeigerwerk, Digitalanzeige), die zur An zeigevorrichtung führende Abtriebswelle getriebemässig hinter der Drehbewegungs-Übertragungsvorrichtung abgelei tet ist.
Eine weitere, bevorzugte zweckmässige Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass das Schrittschaltwerk durch zwei miteinander in Eingriff stehende Zahnräder gebildet ist, wobei das treibende Zahnrad nur über einen Teil seines Umfanges mit Zähnen versehen ist und die Position des ge triebenen Zahnrades beim Durchlauf des nicht mit Zähnen versehenen Umfangsteiles des treibenden Rades durch ein mit diesem verbundenes, in ein Formteil des getriebenen Rades einlaufendes Zylindersegment fixiert ist.
In der DAS l 045 917 ist zwar bereits ein motorgetrie benes Uhrwerk dargestellt, bei welchem die Schwingungs bewegungen eines Schwingers der von einer Abtriebsspule beaufschlagt wird. durch ein aus einer Klinke und einem Schaltrad bestehendes Schrittschaltwerk auf den nachgeord neten Federspeicher übertragen werden.
Bei der Uhrenan- ordnung, welche dieser DAS zugrunde liegt, handelt es sich jedoch im wesentlichen darum, anstelle eines rotierenden Motors einen Schwingmotor zu verwenden, diesem ein Schrittschaltwerk zur Umwandlung der hin und her gehenden Bewegung des Gangordners in eine Drehbewegung zuzuord nen, bei einer derartigen Ausbildung des Schrittschaltwerkes, dass die Weiterschaltung des Schaltrades im Augenblick der höchsten kinetischen Energie des Schwingers erfolgt.
Mit der Aufgabenstellung und Lösung der vorliegenden Erfindung hat diese Uhrwerksanordnung nichts gemein. Durch die DGM 1 786 392 ist anderseits eine elektrische Schlagwerksuhr bekannt, bei welcher einem der Getriebe glieder zwischen dem Motor und dem Federspeicher des Gehwerks eine Unrundscheibe zugeordnet ist, welche über einen Stift den Hebel eines Schrittschaltwerkes abwechselnd betätigt und auf diese Weise den Federspeicher eines zuge ordneten Schlagwerkes nach und nach aufzieht.
Bei dieser Schlagwerksuhr handelt es sich im wesentlichen darum, die Möglichkeit zu schaffen, mit ein und demselben Antriebs motor zwei verschiedene Federspeicher unabhängig vonein ander zu betätigen. Mit der Aufgabenstellung und der Lösung der vorliegenden Erfindung besteht auch hier keine Berüh rung. Durch die LISA-PS 1 758 206 ist ferner eine Antriebs vorrichtung für elektrische Hochspannungsschalter bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung wird zur Übertragung der Antriebsbewegung vom Antriebsmotor auf den Schaltbügel eine Schrittschaltvorrichtung verwendet, welche ebenfalls durch zwei miteinander in Eingriff stehende Zahnräder ge bildet ist.
Das antreibende Zahnrad ist ebenfalls nur über einen Teil seines Umfanges mit Zähnen versehen, und die Position des angetriebenen Zahnrades beim Durchlaufen des nicht mit Zähnen versehenen Umfangsteiles des treibenden Rades ist durch ein mit diesem verbundenes und umlaufendes Zylindersegment fixiert, welches zwischen an dessen Peri pherie tangierenden Zahnflanken von Zähnen des getrie benen Rades einläuft und dieses auf diese Weise sichert.
Durch diese USA-PS sind Teilelemente einer bevorzug ten Ausführungsform der Erfindung als bekannt nachgewie sen. Ein Schutz auf diese Elemente wird jedoch nicht bean sprucht.
Durch die USA-PS <B>'-?</B> 881 630 schliesslich ist ein Über- tragungsmechanismus bekannt, der zur Anwendung bei me chanischen Zählern gedacht ist und durch zwei miteinander in Eingriff stehende Zahnräder gebildet ist. Das treibende Zahnrad ist über einen Teil seines Umfanges mit Zähnen versehen und die Position des getriebenen Zahnrades beim Durchlaufen des nicht mit Zähnen versehenen Umfangs teiles des treibenden Rades wird durch ein mit diesem ver bundenes Zylindersegment, welches zwischen an dessen Peripherie tangierenden Zahnflanken von Zähnen des ge triebenen Rades einläuft, fixiert.
Durch diese USA-PS sind ebenfalls die Elemente einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als bekannt nachgewiesen. Da jedoch ein Elementenschutz nicht ange strebt ist, ist diese Druckschrift für die Beurteilung der vor liegenden Erfindung nicht relevant. Durch die FR-PS 334 629 wiederum ist ein Uhrwerk für eine tragbare Uhr mit springender Sekunde bekannt.
Hierbei wird vom Kraftfluss des Uhrwerkes der Antrieb für einen zusätzlichen kleinen Federkraftspeicher, welcher als kleines Federhaus mit Zugfeder ausgebildet ist, abgeleitet. Über dieses Zusatz-Federhaus erfolgt der Antrieb eines Schaltrad paares, das in seiner freien Drehbewegung durch ein auf der Gangradwelle aufgebrachtes Nockenscheibenpaar gehindert ist.
Von dem mit der Gangradwelle bewegten Nockenschei- benpaar wird abwechselnd das eine oder andere Schaltrad frei gegeben, so dass das Schaltradpaar bei einem jeden Vorgang um jeweils einen Schritt weiterrückt. Die Anordnung ist der art dimensioniert, dass eine sekundliche Schrittfolge erzielbar ist.
Über eine nachfolgende Übersetzungsstufe wird ein be sonderes Sekundenrad angetrieben, welches ausserhalb des Kraftflusses des Uhrwerkes liegt und mit einer den Sekun denzeiger tragenden konzentrischen Welle verbunden ist.
Diese Druckschrift offenbart die Anwendung eines vom Gangordner gesteuerten Schrittschaltwerkes zur Erzeugung einer sekundlichen Schrittfolge des Sekundenzeigers bei einer tragbaren Uhr. Eine Beziehung zum Gegenstand der vorlie genden Erfindung besteht jedoch nicht.
Ein Artikel von Underberger Beanspruchung von Springrollen-Zählwerken bei grossen Zählgeschwindigkeiten , erschienen in der deutschen Zeitschrift Feinwerktechnik , Jahrgang 57, Heft 11, 1953, Seiten 339-343, hat die Be handlung und Untersuchung der Dynamik von sogenannten Springrollen-Zählwerken zum Gegenstand. Hierbei handelt es sich um Zählwerke, bei denen Zahnschaltwerke mit digi talen Zahlentrommeln in zweckmässiger Weise vereinigt sind, derart, dass bei koaxial nebeneinander angeordneten Zahlentrommeln unterschiedlicher dekadischer Einheiten ein räumlich günstiger Aufbau erhalten wird.
Derartige Springrollen-Zählwerke sind jedoch allgemein bekannt und gebräuchlich. Sie werden bei dekadischen Zäh lern jeder Art, z. B. Elektrizitätszählern, Wasserzählern, km-Zählern usw., allgemein angewendet. Ein Schutz auf derartige Zählwerke und Zahnschaltwerke wird nicht ange strebt.
Im übrigen ist noch insbesondere eine solche Ausgestal tung der Erfindung zweckmässig, dass das Formteil durch die Peripherie des Zylindersegmentes des antreibenden Rades tangierende Zahnflanken von Zähnen des angetriebe nen Rades gebildet ist.
Hierbei ist eine solche Weiterbildung denkbar, dass das Verzahnungssegment des antreibenden Rades und das mit diesem verbundene Zylindersegment in einander unmittelbar benachbarten Ebenen angeordnet und die das Zylinder segment peripher tangierenden Zahnflanken durch verlän gerte, in die Ebene desselben hineinragende Zähne des an getriebenen Rades gebildet sind.
Es kann dabei vorteilhaft die Anordnung so getroffen sein, dass die zwischen den beiden, das Zylindersegment peri pher tangierenden Zähnen des angetriebenen Rades und vor der Eingriffsmittellinie im Eingriffsbereich liegenden n-Zähne des treibenden Rades verringerte Zahntiefe aufwei sen und dass den Zähnen des Zahnsegmentes n-Zähne ent gegengesetzt verringerter Zahntiefe vorgeordnet sind, welche die n-Zähne des angetriebenen Rades ohne Flankenberüh rung passieren und erst mit einem hinter der Eingriffsmittel linie liegenden Zahn zur Flankenberührung gelangen.
Eine andere günstige Ausbildung der Erfindung kann darin bestehen, dass dem treibenden Rad des Schrittschalt- werkes eine mit der Motorschnecke in Eingriff stehende Schneckenradverzahnung und dem getriebenen Rad des Schrittschaltwerkes eine mit dem Aufzugsrad des Uhrwerks in Eingfiff stehende Verzahnung zugeordnet sind. Die Vorteile der Erfindung sind erheblich. So wird zu nächst eine wesentlich bessere Ganggenauigkeit durch kon stanten Antrieb des die Ablaufregelung bewirkenden Gang ordners erreicht.
Dies ist durch den gleichmässigen Aufzug des Federspeichers möglich, welcher der unterschiedlichen Beeinflussung durch schwankende Batteriespannung und veränderte Reibungsverhältnisse nicht mehr unterworfen ist.
Durch den gleichmässigen Aufzug des Federspeichers ist auch eine konstante Betätigung der Kontaktvorrichtung ge währleistet. Eine wechselnde Rückwirkung der die Schalt räder des Aufzuges beaufschlagenden Kontaktfedern wird vermieden, wodurch die Ganggenauigkeit ebenfalls begünstigt wird.
Durch die gleichmässige Betätigung des Aufzuges ergeben sich geringere Toleranzen für die Kontaktbetätigung, so dass Rückwirkungen von aussen, so beispielsweise beim Richten der Anzeigevorrichtung, vermieden und z. B. einander un mittelbar folgende Auslösungen des Motoraufzuges mit Sicherheit unterbunden sind.
Die Fortstellung der Anzeigemittel bei jedem Aufzugs vorgang, z. B. minütlich oder halbminütlich, erfolgt gleich- mässig und eine Verstellung derselben um Bruchteile einer Anzeigeeinheit bei abfallender Batteriespannung oder sonsti gen, einen Kraftabfall bedingenden Veränderungen ist aus geschlossen.
In den beigegebenen Zeichnungen ist die Erfindung im einzelnen erläutert. Es stellen dar: Fig. 1 eine Vorderansicht des Uhrwerkes nach der Erfin dung, Fig. 2 eine Aufsicht auf das Uhrwerk nach Fig. 1, Fig. 3 eine Detailansicht des Zugfederspeichers mit der Aufzugssteuerung des Uhrwerkes, Fig. 4a eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 3, nach deren Linie A-B, Fig. 4b eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 3, nach deren Linie C-D,
Fig. 5 eine Darstellung der Drehbewegungs-Über- tragungsvorrichtung in der Ruhestellung des angetriebenen Zahnrades, Fig. 6 eine DarsteNung der Drehbewegungs-Übertra- gungsvorrichtung kurz vor der Fortschaltung des angetriebe nen Zahnrades, Fig. 7 eine Darstellung der Drehbewegungs-Übertra- gungsvorrichtung im Augenblick der beginnenden Weiter schaltung des angetriebenen Zahnrades,
Fig. 8 eine Darstellung der Drehbewegungs-Übertragungs- vorrichtung kurz nach erfolgter Weiterschaltung des angetrie benen Zahnrades.
Das Uhrwerk ist auf einer gemeinsamen Grundplatte 1 aufgebaut. Ein durch den Winkel 2 auf der Grundplatte 1 be festigter Elektromotor 3 steht mit seiner Abtriebsschnecke 4 mit einem auf der Welle 6 aufgebrachten Schneckenrad 5 in Verbindung, das über seinen Trieb 101 mit einem auf der Welle 8 befestigten Zwischenrad 102 in Eingriff steht, welches noch mit dem Federrad 9 kämmt. Die Wellen 6 und 8 sind einerseits in der Grundplatte 1, anderseits in einer Lager- platine 10 gelagert, die von auf der Grundplatte 1 aufge brachten Pfeilern 11 getragen wird.
Der Trieb 101 und das von diesem angetriebene Zwi schenrad 102, welches auf der Welle 8 angeordnet ist, bilden nun zusammen die die Erfindung kennzeichnende Schritt schaltvorrichtung. Diese wird im Anschluss an die nach stehend gegebene allgemeine Aufbau- und Funktionsbe schreibung des der Erfindung zugrunde liegenden Uhrwerkes im einzelnen erläutert.
Das Aufzugsrad 9 ist mit dem auf der Federwelle 14 an geordneten Federrad 12 durch die als Schraubenfeder aus gebildete Zugfeder 13 verbunden. Das Federrad 12 steht mit dem Trieb 1 5 eines Zwischenrades 16 in Eingriff, welches seinerseits mit dem Gangradtrieb kämmt.
Diese letzten Getriebeteile sind in einer besonderen Platine 17 und der Grundplatte 1 gelagert, zwischen welchen auch die Unruh 18 eingebracht ist.
Auf der Grundplatte 1 ist ein Federsatzwinkel 19 mit dem Federsatz 20 angeordnet, der mit seinen Kontaktfedern 23 und 24 das Federschaltrad 22 und das Aufzugsschaltrad 21 abtastet. Die Welle 8 des Zwischenrades 102 ist auf der Rückseite der Grundplatte 1 verlängert und trägt dort das Antriebsritzel 25, mit welchem die Baugruppe des Uhr werkes mit den nachgeordneten Getriebegliedern der An zeigeeinheit (Zeigerwerk, Digitalanzeige) in Eingriff ge bracht wird.
In den Fig. 3 und 4 ist die Kontaktanordnung für die Aufzugssteuerung zusammen mit dem Federkraftspeicher ge sondert dargestellt.
Das Aufzugsrad 9 ist zusammen mit dem Aufzugsschalt- rad 21 auf einer Buchse 26 gelagert, die in der Platine 10 eingenietet ist und die Federwelle 14 umgibt, so dass diese in der Buchse 26 frei drehbar ist. Aufzugsrad 9 und Aufzugs schaltrad 21 bilden zusammen eine Baueinheit. Diese ist auf der Buchse 26 frei drehbar gelagert und durch den Siche rungsring 35 gesichert.
Auf der Federwelle 14 ist das Federrad 12 fest angeordnet und neben diesem das Federschaltrad 22 drehbar gelagert und mit den Teilen 9, 21 durch einen auf diesen angeordne ten und mit diesen eine Einheit bildenden Kupplungsstift 27 verbunden.
Auf der Federwelle 14 ist ein Stegteil 29 vermittels einer Buchse 33 fest angeordnet, dessen eine seitliche Abbiegung <B>30</B> in einen Schlitz 31 des Federschaltrades 22 ragt und an dessen anderen Abbiegung 32 die Zugfeder 13 einseitig ein gehängt ist. Die Zugfeder 13 ist als eine in ihrer Längsrich tung beanspruchte Schraubenfeder ausgebildet, die am ande ren Ende an einem Ansatz 34 des mit dem Aufzugsrad 9 eine Einheit bildenden Aufzugsschaltrades 21 eingehängt ist.
Der Kontaktfedersatz 20 besteht aus zwei auf dem Feder satzwinkel 19 aufgebrachten, voneinander durch ein Isolier- stück 36 getrennten und durch eine Isolierhülse 37 und einen Rohrniet 38 gehalterte Kontaktfedern 23 und 24. Diese be stehen aus dem gleichen Stanz- und Biegeteil, sie sind ledig lich auf entgegengesetzten Seiten mit Kontaktnieten 39 und 40 bestückt und auf dem Federsatzwinkel 19 gegeneinander versetzt angeordnet. Die Kontaktfedern 23 und 24 weisen eine Abkröpfung 41 bzw. 42 auf, die an ihren vorderen En den zu Betätigungsfüssen 43 und 44 abgebogen sind, die Lappen 45 und 46 aufweisen.
Ausbrüche 47 dienen zur Be günstigung der Federeigenschaften, und über angeformte Lötösen 48 und 49 erfolgt die Verbindung mit der Verdrah- tung des Aufzugssystems.
Das Aufzugsschaltrad 21 und das Federschaltrad 22 wei sen an ihren Peripherien Nocken 50 und 51 auf, welche von den Kontaktfedern 23 und 24 abgetastet werden. Die Nok- ken 50 des Aufzugsschaltrades 21 sind als einen verhältnis- mässig steilen Anstieg 52 aufweisende Höcker ausgebildet, die an ihrer Spitze eine schmale Fläche 53 aufweisen, welche dann steil auf den Grund der verhältnismässig langgezogenen Lücke 54 abfällt.
Die Nocken 51 des Federschaltrades 22 hingegen weisen zunächst eine Überhöhung 55 auf, an welche sich ein tieferes, verhältnismässig langgezogenes Nockenstück 56 anschliesst, das in die Lücke 57 abfällt.
Die Funktionsweise der Anordnung nach den Fig. 1-4b ist folgende: Der letzte Aufzugsvorgang habe gerade stattgefunden. In dieser Betriebsphase liegen die Abbiegung 44, 42 der Kon taktfeder 24 in der Lücke 54 des Aufzugsschaltrades 21 und der Lappen 45 der Kontaktfeder 23 auf der Nockenstufung 56 des Federschaltrades 22 auf.
Durch die Kraftwirkung der Zugfeder 13 wird das Feder rad 12 und über die nachgeordneten Getriebeglieder der Gangordner beaufschlagt. Durch die aufliegende Kontakt feder 23 wird das Federschaltrad 22 zunächst gebremst, so dass sich die Federwelle 14 relativ zu diesem verstellt. Hat das $tegteil 29 eihen gewissen Winkelweg zurückgelegt, so gelangt dessen Abbiegung 30 innerhalb des Schlitzes 31 in Berührung mit dem Federschaltrad 22 und treibt dieses ent gegen der Bremswirkung der Kontaktfeder 23 an.
Nach einiger Zeit fällt der Lappen 45 von der Stufe 56 in die Lücke 57 ab und dadurch wird über die Kontaktnieten 39 und 40 der beiden Kontaktfedern 23 und 24 der Stromkreis für das Aufzugssystem geschlossen.
Der Elektromotor 3 läuft an und überträgt die Antriebs bewegung über seine Schnecke 4 auf das Schneckenrad 5 und die nachgeordneten, die erfindungsgemässe Drehbewegungs- Übertragungseinrichtung bildenden Getriebeglieder, nämlich Trieb 101 und Zwischenrad 102 über einen durch dieses Schrittschaltwerk festgelegten, und stets konstanten Bewe- gungswinkel einmal auf das Aufzugsrad 9 und dann über die Welle 8 auf die dem Uhrwerk nachgeordneten Anzeigemittel. Mit dem Aufzugsrad 9 wird auch das Aufzugsschaltrad 21 bewegt und über den mit diesem verbundenen Ansatz 34 die Zugfeder 13 nachgespannt.
Schliesslich schlägt der ebenfalls mit dem Aufzugsschaltrad 21 verbundene Kupplungsstift 27 am Ende des Schlitzes 28 an und bewegt das Federschalt- rad 22 zusammen mit dem Aufzugsschaltrad 21. Dann wird durch die von den Teilen 42 und 44 gebildete Biegekante der Kontaktfeder 24 und durch den nunmehr in den Bereich dieser Kante laufenden nächsten Nocken 50 des Aufzugs schaltrades 21 die Kontaktfeder 24 hochgehoben und über die Kontaktnieten 39 und 40 die Kontaktfeder 23 mitbetätigt. In diesem Augenblick unterwandert die Überhöhung 55 die Abbiegung 43 der Kontaktfeder 23 und hebt diese durch die Schräge 58 ggf. noch etwas an.
Kurz danach fällt die Anfor- mung 42 der Kontaktfeder 24 von dem bisher beaufschlagten Nocken 50 ab und gelangt in die nächste Lücke 54. Beide Kontaktfedern 23 und 24 werden auseinanderbewegt, da die Kontaktfeder 23 mit dem Lappen 45 noch auf der Nocken stufe 56 aufliegt, und somit werden der Kontaktschluss zwi schen den Nieten 39 und 40 momentan unterbrochen, der Elektromotor 3 stromlos und der Aufzugsvorgang beendet.
Durch die erfindungsgemäss dem Uhrwerk zugeordnete, aus den Teilen 101, 102 bestehende Drehbewegungs-Über- tragungseinrichtung wird nun gewährleistet, dass unabhängig von der Auslaufbewegung des antreibenden Elektromotors 3 stets eine Weiterstellung der Anzeigemittel und eine Span nung der Zugfeder um einen betrags- und phasenmässig konstanten Betrag pro Aufzugsvorgang erfolgt.
Unterschiede im Auslauf des Elektromotors, bedingt durch Spannungs schwankungen und Änderungen der Lager- und Kollektor reibung, wirken sich lediglich in einer winkelmässigen Ver stellung des mit dem Trieb 101 umlaufenden Zylinder segmentes 104 aus, während die auf die Anzeigemittel und die Zugfeder 13 übertragene Bewegung einen bestimmten festliegenden Wert weder über- noch unterschreitet. Ledig lich die Geschwindigkeit, mit welcher die konstante Bewe gung übertragen wird, unterliegt noch gewissen Änderungen, jedoch ist diese nur von geringerem Einfluss. Die Verstellung der Anzeigemittel erfolgt stets um phasenmässig volle Ein heiten, so dass Zwischenstellungen derselben vermieden sind.
Aus der Fig. 5 ist zu ersehen, dass die Drehbewegungs- Übertragungsvorrichtung aus dem antreibenden Trieb 101 und dem angetriebenen Zwischenrad 102 aufgebaut ist. Der antreibende Trieb 101 besteht aus dem Zahnsegment 103 und dem Zylindersegment 104, während das angetriebene Zwischenrad 102 durch ein Zahnrad mit tiefen Zähnen (1), mittleren Zähnen (II) und kurzen Zähnen (III) gebildet ist.
Das Zahnsegment 103 und das Zylindersegment 104 des Triebes 101 sind in zwei verschiedenen Ebenen angeordnet. In den Darstellungen der Fig. 5-8 ist das Zahnsegment 103 als hinter dem Zylindersegment 104 angebracht dar gestellt. Die Schaltzähne 107 des Zahnsegmentes 103, die von mittlerer Länge sind (I1), kämmen während der Fort schaltbewegung mit den tiefen (I), mittleren (11) und kur zen (111) Zähnen des Zwischenrades 102. Die Bezeichnungen tief, mittel und kurz beziehen sich hierbei auf die Abmes sungen der Zähne der beiden Getriebeteile in Richtung senk recht zur Zeichenebene.
Die mittleren Zähne (1I) des Zwischenrades 102 bewegen sich in der gleichen Ebene wie die Zähne 107 (11) des Zahnsegmentes<B>103,</B> während die tie fen Zähne (I) des Zwischenrades 102 auch noch in die Ebene des Zylindersegmentes 104 reichen, mit diesem abschliessen oder dieses sogar überragen. Die Flanken 108' dieser tiefen (1) Zähne 108 liegen in den Punkten A tangierend an der Peripherie des Zylindersegmentes 104 an. Zwischen den bei den peripherietangierenden tiefen (I) Zähnen 108 des Zwi schenrades 102 sind zwei gestrichelt gezeichnete Zähne 109 und 110 angeordnet, die vom Zylindersegment 104 ver deckt sind. Der Zahn 109 ist von mittlerer Länge (1I), während der Zahn 110 kurz (11I) ist.
Entsprechend der An zahl der auf und/oder vor der Eingriffsmittellinie EM im Eingriffsbereich der Zähne 107 des Zahnsegmentes 103 lie genden n-Zähne (110) des Zwischenrades 102 sind den Schaltzähnen 107 des Zahnsegmentes<B>103,</B> die von mittlerer Länge (I1) sind, die gleiche Anzahl (n) Zähne 111 kurzer Länge (11I) vorgesetzt, welche gegenüber der Ebene des oder der Zähne 110 versetzt angeordnet sind, so dass die Zähne 110 und 111 einander ohne Flankenberührung über einander bzw. untereinander passieren können.
Diese Position der beiden Getriebeteile 101 und 102 zueinander ist in der Fig. 6 dargestellt.
Bei der Weiterbewegung des Triebes 101 gelangen schliesslich der erste Schaltzahn 107 des Zahnsegmentes 103 und der diesem vorgesetzte Zahn 111 - beide etwa gleich zeitig - mit Flanken des Zahnes 109 (Zahn 111) und des Zahnes 110 (Zahn 107) in Berührung. Nun erst beginnen der eigentliche Eingriff und die Übertragung der Fortschalt- bewegung auf das Zwischenrad 102. Durch die Zuordnung des Zahnes 111 und dessen Höhenversatz gegenüber dem Zahn 110 erfolgt bei Beginn der Bewegungsübertragung ein Eingriff der Zähne 109 und<B>111</B> erst hinter der Eingriffsmit tellinie EM, wodurch die einleitenden Abwälzbedingungen begünstigt werden.
Diese beginnende Fortschaltposition der beiden Getriebeteile 101 und 102 ist in der Fig. 7 dargestellt.
Die den entsprechend der Anzahl der auf der Eingriffs mittellinie EM und/oder zwischen Eingriffsmittellinie EM und linkem peripherietangierendem Zahn 108 im Ein griffsbereich liegenden Zähnen 110 auf dem Zahnsegment 103 vorgeordneten, höhenversetzten, kurzen (11I) Zähnen <B>111</B> beeinflussen also das Schaltverhältnis zwischen Trieb 101 und Zwischenrad 102 nicht, sondern diese dienen nur zur Verbesserung der einleitenden Reibungsverhältnisse zu Beginn der Fortschaltung des angetriebenen Zwischenrades 102.
Da der Überdeckungsgrad grösser als 1 ist, wird ein jeder Zahn des angetriebenen Zwischenrades 102 durch die Zähne 107 des Zahnsegmentes 103 um einen mehr als einer Teilung entsprechenden Winkelbetrag fortgestellt.
Die Endflanken 112, 113 des Zylindersegmentes 104 sind in die Innenflanken der Zahnprofile des ersten und letz ten Schaltzahnes<B>107</B> des Zahnsegmentes 103 einbezogen und darüber hinaus noch bis zur Peripherie des Zylinder segmentes 104 als Evolvente weitergeführt.
Die bei der Fortstellbewegung des Zwischenrades 102 schliesslich aus dessen Verzahnung auslaufende Anfangsflanke 113 des Zylindersegmentes 104, welche in einem Teilverlauf gleich ist der Innenflanke des letzten Schaltzahnes 107, führt den während der nächsten Ruhestellung des Getriebeteiles 102 das Zylindersegment 104 rechts im Punkt A tangierenden tiefen (I) Zahn 108 längs der Eingriffslinie E1-E2 und darüber hinaus noch weiter, bis er die rechte im Punkt A peripher tangierende Position einnimmt. Diese Auslauf position zeigt die Fig. 8 der zeichnerischen Unterlagen.
Diese Fortstellbewegung entspricht aber einer Weiter drehung des Zwischenrades 102 um 5 Zähne, wohingegen das Zahnsegment 103 nur 4 Schaltzähne 107 aufweist. Da das Zwischenrad 102 des Ausführungsbeispiels 20 Zähne besitzt, bei einer jeden vollen Umdrehung des antreibenden Triebes 101 jeweils 5 Zähne verstellt werden, liegt also eine effektive Übersetzung 1 :4 vor.
Der Radkörper des Zwischenrades 102 weist im wesent lichen eine den tiefen Zähnen (1) entsprechende Stärke auf. Lediglich im Bereich zwischen den peripherie-tangie- renden Zähnen 108 ist eine das Zylindersegment 104 auf nehmende Lücke vorgesehen, welche die Stärke des Rad körpers auf die Stärke der mittleren (II) Zähne reduziert. Die Stärke der kurzen (111) Zähne entspricht etwas weniger als der Hälfte der Stärke der mittleren Zähne (1I).
Die dargestellte Ausführungsform der Drehbewegungs- Übertragungsvorrichtung stellt ein Anwendungsbeispiel einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dar. Das Zahn segment 103 verfügt über 4 Schaltzähne 107 und einen kur zen (III) vorgesetzten Zahn 111. Dem Zwischenrad 102 sind 20 Zähne zugeordnet, die in 4 Gruppen zu je einem tiefen (I) Zahn 108, einem mittleren (II) Zahn 109, einem kurzen (III) Zahn<B>110</B> und 2 weiteren tiefen (I) Zähnen längs des Umfanges angeordnet sind.
Durch die beschriebene Ausführungsform der Erfindung ist eine Veränderung der Ruhestellung des mit dem Trieb 101 beweglichen Zylindersegmentes 104 relativ zum Zwi schenrad 102 innerhalb eines erheblichen Bereiches möglich, ohne dass ein in der Ruhestellung bleibender Eingriff zwi schen dem Trieb 101 und dem Zwischenrad 102 zustande kommt. Der Trieb 101 kann deshalb seine Ruheposition, relativ zum Zwischenrad 102, unter äusseren Einflüssen in einem weiten Bereich ändern, ohne dass eine Änderung im mittleren Aufzugszustand der Zugfeder 13 eintritt und ohne dass eine Verstellung der Phasenlage der Anzeigemittel er folgt.
Diese relative Veränderung der Ruhestellung des Triebes 101 wird - wie schon früher erläutert - durch Ände rung der Auslaufdrehzahl des Elektromotors hervorgerufen, die durch abnehmende Batteriespannung, alternde Lager schmierung, Kollektorverschleiss usw. bedingt sein kann.
Durch die besondere Ausgestaltung der erfindungsgemäs- sen Drehbewegungs-Übertragungseinrichtung ist es möglich, das Zwischenrad 102 direkt mit dem nachgeordneten Auf zugsrad 9 in Eingriff zu bringen. Die Zuordnung eines zusätz lichen Zahnrades auf der Welle des Zwischenrades 102 zur Weiterleitung der Drehbewegung ist somit möglich, aber nicht notwendig.
Durch die Anordnung nach der Erfindung wird die sichere Funktionsweise des Uhrwerkes begünstigt, da eine Änderung der Stellung der für die Aufzugssteuerung verantwortlichen Teile, bedingt durch äussere Einflüsse (Lagerreibung, Bat teriespannung usw.), nicht mehr eintreten kann. Dadurch können die Anforderungen an die Toleranzen und die Justie rung der zur Betätigung der Kontaktsteuerung erforderlichen Teilen erheblich vermindert werden.
Die Zuordnung der Drehbewegungs-Übertragungsvor- richtung nach der Erfindung bedingt zwar einen etwas höhe ren Stromverbrauch, der nach der Erfindung weitergebildeten Uhr, da der Trieb 101 einen grösseren Winkelweg als dem eigentlichen wirksamen Übertragungsbereich entspricht, bei einer Betätigung des Aufzuges bzw. einer Fortstellung der Anzeigemittel zurücklegen muss.
Dieser zusätzliche Bewe gungsbereich des Triebes 101 und damit des Antriebs motors 3, während welchem keine Bewegungsübertragung auf die Aufzugsfeder bzw. die Anzeigemittel mehr stattfindet, wird jedoch praktisch im Leerlauf durchmessen, so dass durch die Zuordnung der Drehbewegungs-Übertragungsanord- nung gemäss der Erfindung nur eine verhältnismässig kleine Zunahme des Stromverbrauches zu verzeichnen ist.
The invention relates to a watch with automatic winding of the tension spring driving the gear folder by an electric motor, with a winding and with a spring wheel and with control means checking their relative position to each other, by means of which a contact can be closed when this relative position changes by a certain angular amount due to the movement of the movement and the electric motor can be switched on, whereby the winding wheel can be continued by the amount of the run-off angle of the spring wheel and the contact can be separated again via the control means.
The purpose of the invention is to design a clock mentioned at the beginning in such a way that, with increased accuracy, reliable operation of the electric clockwork is achieved.
A clock of the aforementioned type with a spring winding caused by an intermittently switched on small electric motor is z. B. known from DOS 2 045 224, from which the present invention is based.
The activation of the electric motor causing the elevator process takes place as a function of the occurrence of the expiry of the associated energy storage device. Here, such an arrangement can be made that the elevator process synchronously with the intermittent further movement of the display means, for. B. the display devices digitally displaying the time, this display means can be advanced directly from the electric motor via the downstream Getriebeglie.
Such an arrangement has the advantage that the spring accumulator and subordinate gear folder are not influenced by different loads originating from the display system, but the flow control can be done freely through the gear folder and only serves to the z. B. every half minute or every minute success lowing elevator of the spring accumulator and the continuation of the associated display means, which is caused by the electric motor to control or trigger.
In these known electric clockwork elevators with a small electric motor, the function ensures that when the electric motor is switched on, the winding of the spring accumulator is effected by an angular amount corresponding to the sequence that has taken place since the last winding operation, although there are considerable differences in terms of system to system the time intervals are to be recorded after which the elevator process is repeated.
When the small electric motor is switched off, the kinetic energy stored in it due to the relatively high speed of the rotor is compensated for in the form of what is known as a lag, which is very dependent on the supplying battery voltage on the one hand and the loads acting on the rotor on the other. These loads can be caused by the characteristics of the spring accumulator as well as by frictional resistance in the rotor bearings and on the collector of the electric motor, as well as by friction in the downstream gear elements that lead from the electric motor to the spring accumulator.
These different stopping movements of the driving electric motor are recorded by the contact control and also roughly compensated, however, it is unavoidable that these processes change the average winding state of the spring accumulator by certain percentages that are not too high.
These differences in the mean winding state of the spring energy store have an effect on the effective torque output and thus influence the isochronism of the gear folder. The different stopping movements of the motor can cause rate errors in the clockwork. The changes in the battery voltage, which inevitably occur gradually with commercial batteries while the supply current source is being used, are of particular influence here and can lead to the spring-loaded accumulator delivering an average slightly reduced torque to the speed controller after a while shows a gait behavior that deviates from the original regulation.
In addition, as already mentioned, the influences of the bearing and brush friction of the motor rotor as well as the influences from the downstream Ge transmission elements.
From this it follows that, as a rule, undesired changes in the gear occur during the operating time in such clocks that are automatically wound up by an electric motor, which lead to disadvantageous deviations in the time display.
Another factor here is that the different stopping of the motor places certain requirements on the structural design of the contact device causing the intermittent switching on of the electric motor. It must be ensured that even with a freshly inserted battery, i.e. with increased voltage, double actuation of the elevator process cannot occur, but that the electric motor is only allowed to catch up with a spring elevator path corresponding to the normal elevator interval per activation. The structural measures required for this purpose are already provided for in the subject matter of DOS 2 045 224 and are also described in detail in this DOS.
Due to the special choice and arrangement of the tension spring 13 in the subject of DOS 2 045 224, the influence of a different actuation path of the elevator motor with decreasing supply voltage of the battery and / or with decreasing or increasing friction in the motor or transmission is already significantly reduced .
This fact is attributable to the fact that as the engine coasts down, i. H. In the event of a stronger winding movement on average and thus increased tension of the spring 13, the special arrangement of the suspension points 32 and 34 of the spring 13 effectively changes the radii that are decisive for the transmission of the torque, to the effect that with greater tension of the tension spring 13 this tensile stress becomes effective at relatively smaller radii than when the tension spring 13 is less tensioned. In comparison to other known arrangements, the influence of the battery tension on the gear behavior in the subject of DOS 2 045 224 is therefore considerably reduced.
Despite these relatively aufwen-ended and thus expensive measures described above, there are still repercussions of the motor run-down on the winding state of the tension spring 13 and thus the drive of the gear folder, which are particularly pronounced when the clockwork is operated for a long time and especially when the clock is powered make voltage-variable battery disadvantageous.
The object of the present invention is therefore to reduce the influence of age-related changes in the operating voltage and the friction conditions in the motor and in the drive mechanism, which in an arrangement according to the preamble of patent claim to different elevator conditions of the spring accumulator, to different operating positions of the contact device and directly from To the drive motor downstream gear members actuated to display devices can lead to a misalignment of the display means to completely prevent.
The solution to this problem is essential for a safe function of an arrangement according to the preamble of claim and required for battery-powered devices for a sufficient, satisfactory running time and z. B. with digital clocks, whose display system is directly from the drive motor of the clockwork downstream Ge gear members intermittently with the elevator sequence is made just necessary if you want to prevent that in operation of such a digital clock, especially when battery power, gradually an adjustment, ins especially the one-minute display drum occurs opposite its correct display position.
The invention solves the problem in that in the power flow between the electric motor and gear folder, between the former and the elevator wheel, only for the transmission of a constant closed number of motor rotational movements within the rotational movement impulse of an elevator process effective, those in front of and / or behind it Motor rotation movements of the transmission excluding rotary movement transmission device is ordered,
with such a choice of the ratio of the transfer effective to the non-transfer effective angle of rotation range of the rotary motion transmission device that it always assumes its rest position in the non-transfer effective angle of rotation range.
An expedient embodiment of the invention is that the rotary motion transmission device is designed as a stepping mechanism, which can only be switched during a certain number of revolutions of the electric motor within the rotary motion impulse of an elevator operation, but cannot be influenced by the remaining rotary movements in front of and / or behind it.
The stepping mechanism between the electric motor and the winding wheel only transfers the middle range of the rotary motion impulse of the motor to the spring accumulator during an elevator operation, while the number of start and end rotary motions of the rotary motion impulse in the forwarding are suppressed.
It is thus only a certain number of its rotary movements transmitted with each rotary motion pulse of the elevator motor, while the remaining rotary movements, regardless of their number and regardless of their relative position to the usable rotary motion range are prevented.
The same actuation path is always transmitted from the rotary motion transmission device for each elevator impulse and elevator operation, this transferring movement being largely independent of the stopping of the motor, so a phase shift of the output shaft to the display means cannot occur.
The application of the invention is possible both in a clock according to the preamble of claim as the sole means of keeping the elevator state constant or to stabilize the position of the time display means and to prevent double actuation of the elevator, as well as, for. B. conceivable in a clock according to the subject of DOS 2 045 224, in which other, but less effective means for achieving the same goal are already provided.
An expedient development of the invention consists in the fact that in the case of the electric motor via this downstream transmission members positively directly driven Zeitan display device (pointer mechanism, digital display), the output shaft leading to the display device is derived from the transmission behind the rotary movement transmission device.
Another, preferred expedient embodiment of the invention is that the stepping mechanism is formed by two mutually engaging gears, the driving gear being provided with teeth only over part of its circumference and the position of the driven gear when passing through the not with The peripheral part of the driving wheel provided with teeth is fixed by a cylinder segment connected to this and running into a molded part of the driven wheel.
In DAS 1045 917, a motor-driven clockwork is already shown, in which the vibrational movements of an oscillator is acted upon by an output coil. be transferred to the nachgeord Neten spring accumulator by an existing stepping mechanism consisting of a pawl and a ratchet.
In the clock arrangement on which this DAS is based, however, it is essentially a matter of using an oscillating motor instead of a rotating motor, to which a stepping mechanism for converting the reciprocating movement of the gear folder into a rotary movement is assigned such a design of the stepping mechanism that the indexing wheel is switched on at the moment of the highest kinetic energy of the oscillator.
This clockwork arrangement has nothing in common with the task and solution of the present invention. On the other hand, an electric hammer mechanism clock is known from DGM 1 786 392, in which one of the gear members between the motor and the spring mechanism of the movement is assigned a non-circular disk, which alternately actuates the lever of a stepping mechanism via a pin and in this way the spring mechanism of a train arranged percussion gradually winds up.
In this striking mechanism clock it is essentially a matter of creating the possibility of using one and the same drive motor to operate two different spring accumulators independently of each other. With the task and the solution of the present invention, there is no contact here either. By LISA-PS 1 758 206 a drive device for electrical high-voltage switches is also known. In this known arrangement, a stepping device is used to transmit the drive movement from the drive motor to the switch bracket, which is also ge by two meshing gears forms.
The driving gear is also only provided with teeth over part of its circumference, and the position of the driven gear when passing through the non-toothed peripheral part of the driving wheel is fixed by a connected and rotating cylinder segment which is tangent to its periphery Tooth flanks of teeth of the driven gear runs in and secures this in this way.
Through this USA-PS sub-elements of a preferred embodiment of the invention are known to be verified. However, no protection is claimed for these elements.
Finally, from USA-PS 881 630, a transmission mechanism is known which is intended for use in mechanical counters and is formed by two mutually meshing gears. The driving gear is provided with teeth over part of its circumference and the position of the driven gear when passing through the non-toothed circumference of the driving wheel is determined by a cylinder segment connected to this ver, which is between tooth flanks of teeth of the ge that are tangent to its periphery driven wheel runs in, fixed.
This U.S. patent also demonstrates the elements of a preferred embodiment of the invention as known. However, since element protection is not sought, this publication is not relevant for assessing the present invention. From FR-PS 334 629 in turn a clockwork for a portable clock with jumping seconds is known.
The drive for an additional small spring force storage device, which is designed as a small barrel with a tension spring, is derived from the flow of force of the clockwork. This additional barrel is used to drive a pair of ratchet wheels, which are prevented from rotating freely by a pair of cam disks attached to the gear wheel shaft.
One or the other ratchet wheel is released alternately by the pair of cam disks moved with the gear wheel shaft, so that the ratchet wheel pair moves one step further with each process. The arrangement is dimensioned in such a way that a secondary sequence of steps can be achieved.
A special second wheel is driven via a subsequent gear ratio, which is outside the flow of force of the clockwork and is connected to a concentric shaft carrying the seconds hand.
This document discloses the use of a stepping mechanism controlled by the gear folder for generating a second step sequence of the second hand in a portable watch. However, there is no relationship to the subject matter of the present invention.
An article by Underberger stressing spring roller counters at high counting speeds, published in the German magazine Feinwerktechnik, Volume 57, Issue 11, 1953, pages 339-343, deals with and examines the dynamics of so-called spring roller counters. These are counters in which toothed switching mechanisms are combined with digi tal number drums in an expedient manner, such that a spatially favorable structure is obtained when number drums of different decadic units are arranged coaxially next to one another.
However, such jumping roller counters are generally known and in use. You will learn every kind of decadic counters, e.g. B. electricity meters, water meters, km meters, etc., are widely used. Protection for such counters and gear mechanisms is not sought.
In addition, such a Ausgestal device of the invention is particularly expedient that the molded part is formed by the periphery of the cylinder segment of the driving wheel tangential tooth flanks of teeth of the driven wheel.
Such a development is conceivable here that the toothed segment of the driving wheel and the cylinder segment connected to it are arranged in planes immediately adjacent to one another and the tooth flanks tangent to the cylinder segment are formed by extended teeth of the driven wheel projecting into the plane of the same.
The arrangement can advantageously be made in such a way that the n teeth of the driving wheel lying between the two teeth of the driven wheel that are peri pher tangent to the cylinder segment and in front of the meshing center line in the meshing area have reduced tooth depth and that the teeth of the toothed segment n- Teeth opposite reduced tooth depth are arranged upstream, which pass the n-teeth of the driven wheel tion without flank contact and only come to flank contact with a tooth lying behind the engagement center line.
Another advantageous embodiment of the invention can consist in that the driving wheel of the indexing mechanism is assigned a worm gear toothing that engages the motor worm and the driven wheel of the indexing mechanism is assigned a toothing that engages with the winding wheel of the clockwork. The advantages of the invention are considerable. So a much better accuracy is first achieved through constant drive of the sequence control causing the gear folder.
This is possible thanks to the even winding of the spring-loaded accumulator, which is no longer subject to the various effects of fluctuating battery voltage and changed friction conditions.
The constant actuation of the contact device is guaranteed by the even movement of the spring energy store. A changing reaction of the contact springs acting on the switching wheels of the elevator is avoided, which also promotes the accuracy.
The uniform actuation of the elevator results in lower tolerances for the actuation of the contacts, so that external reactions, for example when adjusting the display device, are avoided and z. B. un indirectly following triggers of the motor lift are prevented with security.
The continuation of the display means with each elevator process, z. B. every minute or half minute, takes place evenly and an adjustment of the same by fractions of a display unit when the battery voltage drops or other conditions, changes that cause a drop in power are excluded.
The invention is explained in detail in the accompanying drawings. 1 shows a front view of the clockwork according to the invention, FIG. 2 shows a plan view of the clockwork according to FIG. 1, FIG. 3 shows a detailed view of the tension spring accumulator with the elevator control of the clockwork, FIG. 4a shows a side view of the arrangement 3, along the line AB thereof, FIG. 4b shows a side view of the arrangement according to FIG. 3, along the line CD thereof,
5 shows the rotary motion transmission device in the rest position of the driven gear, FIG. 6 shows the rotary motion transmission device shortly before the driven gear is advanced, FIG. 7 shows the rotary motion transmission device in Moment of the beginning of the further switching of the driven gear,
Fig. 8 is an illustration of the rotary motion transmission device shortly after the further switching of the driven gear surrounded.
The clockwork is built on a common base plate 1. An electric motor 3 fastened by the angle 2 on the base plate 1 is connected with its output worm 4 to a worm wheel 5 mounted on the shaft 6, which is in engagement via its drive 101 with an intermediate gear 102 attached to the shaft 8, which still meshes with the spring wheel 9. The shafts 6 and 8 are supported on the one hand in the base plate 1 and on the other hand in a bearing plate 10 which is supported by pillars 11 placed on the base plate 1.
The drive 101 and the driven by this inter mediate wheel 102, which is arranged on the shaft 8, now together form the step switching device characterizing the invention. This is explained in detail in connection with the following general structure and functional description of the clockwork on which the invention is based.
The winding wheel 9 is connected to the spring wheel 12 arranged on the spring shaft 14 by the tension spring 13 formed as a helical spring. The spring wheel 12 is in engagement with the drive 15 of an intermediate wheel 16, which in turn meshes with the gear wheel drive.
These last gear parts are stored in a special plate 17 and the base plate 1, between which the balance 18 is also inserted.
Arranged on the base plate 1 is a spring set bracket 19 with the spring set 20, which scans the spring switching wheel 22 and the elevator switching wheel 21 with its contact springs 23 and 24. The shaft 8 of the intermediate gear 102 is extended on the back of the base plate 1 and carries the drive pinion 25 with which the assembly of the clock works with the downstream gear members of the display unit (pointer mechanism, digital display) is brought into engagement ge.
3 and 4, the contact arrangement for the elevator control together with the spring force storage device is shown separately.
The elevator wheel 9 is mounted together with the elevator indexing wheel 21 on a bushing 26 which is riveted into the plate 10 and surrounds the spring shaft 14 so that it can be freely rotated in the bushing 26. Elevator wheel 9 and elevator switching wheel 21 together form a structural unit. This is freely rotatably mounted on the socket 26 and secured by the hedging ring 35.
On the spring shaft 14, the spring wheel 12 is fixedly arranged and next to this the spring switching wheel 22 is rotatably mounted and connected to the parts 9, 21 by a coupling pin 27 which is arranged on these and forms a unit with them.
A web part 29 is fixedly arranged on the spring shaft 14 by means of a bushing 33, one lateral bend of which protrudes into a slot 31 of the spring indexing wheel 22 and the tension spring 13 is hung on one side of the other bend 32. The tension spring 13 is designed as a coil spring which is claimed in its longitudinal direction and which is attached to an extension 34 of the elevator ratchet wheel 21, which forms a unit with the elevator wheel 9, at the other end.
The contact spring set 20 consists of two contact springs 23 and 24 attached to the spring bracket 19, separated from one another by an insulating piece 36 and held by an insulating sleeve 37 and a tubular rivet 38. These consist of the same stamped and bent part, they are single Lich equipped with contact rivets 39 and 40 on opposite sides and offset from one another on the spring set bracket 19. The contact springs 23 and 24 have a bend 41 and 42, which are bent at their front En to the actuating feet 43 and 44, the tabs 45 and 46 have.
Cutouts 47 serve to favor the spring properties, and the connection to the wiring of the elevator system is made via molded solder lugs 48 and 49.
The elevator ratchet wheel 21 and the spring ratchet wheel 22 have cams 50 and 51 on their peripheries, which are scanned by the contact springs 23 and 24. The cams 50 of the elevator indexing wheel 21 are designed as humps having a relatively steep rise 52, which have a narrow surface 53 at their tip, which then drops steeply to the bottom of the relatively long gap 54.
The cams 51 of the spring switching wheel 22, on the other hand, initially have an elevation 55, which is followed by a deeper, relatively elongated cam piece 56 which slopes down into the gap 57.
The mode of operation of the arrangement according to FIGS. 1-4b is as follows: The last elevator process has just taken place. In this operating phase, the bend 44, 42 of the con tact spring 24 lie in the gap 54 of the elevator ratchet wheel 21 and the tab 45 of the contact spring 23 on the cam step 56 of the spring ratchet wheel 22.
By the force of the tension spring 13, the spring wheel 12 and the gear folder is acted upon via the downstream gear members. The spring switching wheel 22 is initially braked by the contact spring 23 resting thereon, so that the spring shaft 14 is adjusted relative to it. If the segment 29 has covered a certain angular path, its bend 30 within the slot 31 comes into contact with the spring switching wheel 22 and drives it counter to the braking effect of the contact spring 23.
After some time, the tab 45 falls from the step 56 into the gap 57 and thereby the circuit for the elevator system is closed via the contact rivets 39 and 40 of the two contact springs 23 and 24.
The electric motor 3 starts up and transmits the drive movement via its worm 4 to the worm wheel 5 and the downstream gear members forming the rotary movement transmission device according to the invention, namely drive 101 and intermediate gear 102, via an always constant angle of movement determined by this indexing mechanism on the winding wheel 9 and then via the shaft 8 on the display means downstream of the clockwork. The elevator gear 21 is also moved with the elevator wheel 9 and the tension spring 13 is re-tensioned via the extension 34 connected to it.
Finally, the coupling pin 27, which is also connected to the elevator ratchet wheel 21, strikes the end of the slot 28 and moves the spring ratchet wheel 22 together with the elevator ratchet wheel 21. Then the bending edge formed by the parts 42 and 44 of the contact spring 24 and the now in the area of this edge running next cam 50 of the elevator ratchet 21 lifted the contact spring 24 and actuated the contact spring 23 via the contact rivets 39 and 40. At this moment, the elevation 55 undermines the bend 43 of the contact spring 23 and, if necessary, lifts it slightly through the incline 58.
Shortly thereafter, the requirement 42 of the contact spring 24 drops from the previously acted upon cam 50 and reaches the next gap 54. Both contact springs 23 and 24 are moved apart, since the contact spring 23 with the tab 45 still rests on the cam step 56, and thus the contact between the rivets 39 and 40 is momentarily interrupted, the electric motor 3 is de-energized and the elevator process is ended.
The rotary movement transmission device, which is assigned to the clockwork according to the invention and consists of parts 101, 102, now ensures that, regardless of the run-out movement of the driving electric motor 3, the display means are always advanced and the tension spring tensioned by a constant amount and phase Amount per elevator operation.
Differences in the run-out of the electric motor, caused by voltage fluctuations and changes in the bearing and collector friction, only affect the angular adjustment of the cylinder segment 104 rotating with the drive 101, while the movement transmitted to the display means and the tension spring 13 is one does not exceed or fall below a certain fixed value. Only the speed at which the constant movement is transmitted is still subject to certain changes, but this has only a minor influence. The adjustment of the display means is always carried out by units with full phases, so that intermediate positions of the same are avoided.
It can be seen from FIG. 5 that the rotary movement transmission device is composed of the driving drive 101 and the driven intermediate gear 102. The driving drive 101 consists of the tooth segment 103 and the cylinder segment 104, while the driven intermediate gear 102 is formed by a gear with deep teeth (1), middle teeth (II) and short teeth (III).
The toothed segment 103 and the cylinder segment 104 of the drive 101 are arranged in two different planes. In the representations of FIGS. 5-8, the toothed segment 103 is provided as attached behind the cylinder segment 104 is. The switching teeth 107 of the tooth segment 103, which are of medium length (I1), mesh during the switching movement with the deep (I), middle (11) and short (111) teeth of the intermediate gear 102. The designations deep, medium and short relate here to the dimensions of the teeth of the two gear parts in the direction perpendicular to the plane of the drawing.
The middle teeth (1I) of the intermediate gear 102 move in the same plane as the teeth 107 (11) of the tooth segment 103, while the deep teeth (I) of the intermediate gear 102 also move in the plane of the Cylinder segments 104 reach, terminate with this or even project beyond it. The flanks 108 'of these deep (1) teeth 108 are tangent to the periphery of the cylinder segment 104 at points A. Between the deep (I) teeth 108 of the inter mediate wheel 102, two dashed teeth 109 and 110 are arranged, which are covered by the cylinder segment 104 ver. Tooth 109 is of medium length (1I) while tooth 110 is short (11I).
According to the number of n-teeth (110) of the intermediate gear 102 lying on and / or in front of the meshing center line EM in the meshing area of the teeth 107 of the toothed segment 103, the shifting teeth 107 of the toothed segment 103 are those of average Length (I1), the same number (n) of teeth 111 of short length (11I) are in front, which are offset from the plane of the tooth or teeth 110, so that the teeth 110 and 111 pass one another without flank contact over one another or one below the other can.
This position of the two gear parts 101 and 102 with respect to one another is shown in FIG. 6.
As the drive 101 continues to move, the first switching tooth 107 of the tooth segment 103 and the tooth 111 in front of it finally come into contact with the flanks of the tooth 109 (tooth 111) and the tooth 110 (tooth 107) - both at about the same time. Only now does the actual engagement and the transfer of the indexing movement to the intermediate gear 102 begin. As a result of the assignment of the tooth 111 and its height offset with respect to the tooth 110, the teeth 109 and 111 mesh at the beginning of the transfer of movement only after the engagement center line EM, which promotes the initial rolling conditions.
This starting step-up position of the two transmission parts 101 and 102 is shown in FIG.
The vertically offset, short (11I) teeth 111 located in front of the teeth 110 lying in front of the tooth segment 103, corresponding to the number of the engagement center line EM and / or between the engagement center line EM and the left peripheral tooth 108 in the handle area that is, not the switching ratio between drive 101 and intermediate gear 102, but these only serve to improve the initial friction conditions at the beginning of the incremental switching of the driven intermediate gear 102.
Since the degree of overlap is greater than 1, each tooth of the driven idler gear 102 is advanced by the teeth 107 of the tooth segment 103 by an angular amount corresponding to more than one pitch.
The end flanks 112, 113 of the cylinder segment 104 are incorporated into the inner flanks of the tooth profiles of the first and last shift tooth 107 of the tooth segment 103 and are also continued as involutes to the periphery of the cylinder segment 104.
The starting flank 113 of the cylinder segment 104, which finally runs out of its toothing during the advancing movement of the intermediate gear 102, which is partially the same as the inner flank of the last switching tooth 107, leads to the depth tangent to the cylinder segment 104 on the right at point A during the next rest position of the gear part 102 ( I) Tooth 108 along the line of action E1-E2 and beyond it even further until it assumes the right position tangential to point A peripherally. This outlet position is shown in FIG. 8 of the drawings.
This advancing movement, however, corresponds to a further rotation of the intermediate gear 102 by 5 teeth, whereas the toothed segment 103 has only 4 switching teeth 107. Since the intermediate gear 102 of the exemplary embodiment has 20 teeth, 5 teeth are adjusted with each full revolution of the driving drive 101, an effective ratio of 1: 4 is therefore present.
The wheel body of the intermediate gear 102 has a substantial union of the deep teeth (1) corresponding strength. Only in the area between the peripherally tangent teeth 108 is a gap receiving the cylinder segment 104, which reduces the thickness of the wheel body to the thickness of the middle (II) teeth. The thickness of the short (111) teeth is slightly less than half the thickness of the middle teeth (1I).
The illustrated embodiment of the rotary movement transmission device represents an application example of a preferred embodiment of the invention. The tooth segment 103 has 4 switching teeth 107 and a short (III) front tooth 111. The intermediate gear 102 is assigned 20 teeth, which are in 4 groups One deep (I) tooth 108, one middle (II) tooth 109, one short (III) tooth 110 and two further deep (I) teeth are arranged along the circumference.
Through the described embodiment of the invention, a change in the rest position of the movable cylinder segment 104 with the drive 101 relative to the inter mediate wheel 102 is possible within a considerable range without any engagement between the drive 101 and the intermediate gear 102 that remains in the rest position. The drive 101 can therefore change its rest position, relative to the intermediate gear 102, under external influences within a wide range, without a change in the central winding state of the tension spring 13 and without an adjustment of the phase position of the display means.
This relative change in the rest position of the drive 101 is - as explained earlier - caused by changes in the run-out speed of the electric motor, which may be caused by decreasing battery voltage, aging bearings, collector wear, etc.
Due to the special configuration of the rotary motion transmission device according to the invention, it is possible to bring the intermediate gear 102 directly into engagement with the downstream elevator gear 9. The assignment of an additional gear wheel on the shaft of the intermediate gear 102 for forwarding the rotary movement is thus possible, but not necessary.
The arrangement according to the invention, the safe functioning of the clockwork is promoted, since a change in the position of the parts responsible for the elevator control, due to external influences (bearing friction, battery voltage, etc.), can no longer occur. As a result, the requirements for the tolerances and the Justie tion of the parts required to operate the contact control can be significantly reduced.
The assignment of the rotary movement transmission device according to the invention requires a somewhat higher power consumption of the clock further developed according to the invention, since the drive 101 corresponds to a larger angular path than the actual effective transmission range when the elevator is actuated or the Must cover display means.
This additional movement area of the drive 101 and thus of the drive motor 3, during which no more movement is transmitted to the mainspring or the display means, is practically measured in idle mode, so that the assignment of the rotary movement transmission arrangement according to the invention only a relatively small increase in electricity consumption can be recorded.