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Schaltgetriebe für einen elektrisch angetriebenen Drehschwinger in einer Uhr Die Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe für einen elektrisch angetriebenen Drehschwinger in einer Uhr mit einer schwenkbaren, bei jeder Vollschwingung ein Schaltrad fortschaltenden Gabel, deren Schwenkbewegung durch Anschläge begrenzt ist, und die durch ein magnetisch auf sie einwirkendes Glied in ihren Endlagen gehalten wird.
Schaltgetriebe für elektrisch angetriebene Drehschwinger, welche über eine Gabel die Fortschaltung eines Schaltrades bewirken und bei denen die Gabel in ihrer Schwenkbewegung durch Anschläge begrenzt ist und durch ein magnetisches Halteglied in ihren Endlagen gehalten wird, sind an sich bekannt. In den meisten Fällen weist die Schaltgabel zwei mit den Zähnen des Schaltrades zusammenwirkende Schalt- nocken auf, durch welche das Schaltrad bei jeder Halbschwingung des Drehschwingers fortgeschaltet wird.
Bei derartigen Schaltgetrieben besteht keine Gefahr, dass das Schaltrad ungewollt um mehr als einen Zahn weitergeschaltet wird, da stets ein Schaltnacken sich in einer Zahnlücke des Schaltrades befindet.
Es sind weiterhin Schaltgetriebe der genannten Art bekannt, mit welchen bei jeder Voll-Schwingung des Drehschwingers das Schaltrad um einen Zahn fortgeschaltet wird. Diese Art der Fortschaltung ist vorteilhaft, weil der Isochronismus des Schwingers weniger gestört wird. Bei einer bekannten Vorrichtung erfolgt die Fortschaltung des Schaltrades mittels einer durch Federkraft gegen die Verzahnung des Schaltrades gedrückten Schaltklinke, während für die Sicherung des Schaltrades eine weitere Sperrklinke vorgesehen ist.
Bei diesem Schaltgetriebe tritt zwischen den Klinken und dem Schaltrad eine verhält- nismässig grosse Reibung auf, was unerwünscht ist. Es kann im übrigen ein ungewolltes Durchdrehen des Schaltrades nur in einer Richtung verhindert werden. Schliesslich ist auch ein Schaltgetriebe der genannten Art bekannt, mit welchem eine Fortschaltung des Schaltrades um einen Zahn je Vollschwingung bewirkt wird, wobei das Schaltrad in seinen Ruhelagen durch eine magnetische Sperre gehalten wird.
Bei einem solchen Schaltgetriebe kann es vorkommen, dass der Gangregler durch einen Stoss zu so starken Schwingungen angeregt wird, dass das Schaltrad bei jeder Schwingung um mehrere Zähne weitergeschaltet wird. Dies ist deshalb möglich, weil das Zeigergetriebe nicht ständig im Eingriff mit dem Gangregler steht, dieser vielmehr nur während einer verhältnismässig kurzen Zeit während einer Schwingung in. das Schaltrad eingreift.
Die durch die vorgesehene magnetische Sperre auf das Schaltrad ausgeübten Kräfte können naturgemäss nur gering sein, so dass beim Auftreten verhältnismässig grosser Kräfte, beispielsweise beim Stellen der Zeiger, diese Sperrkräfte überwunden werden und das Schaltrad durchgedreht wird. Der Sekundenzeiger wird in diesem Falle im Uhrzeigerd'rehsinn oder im Gegenuhrzeigerdrehsinn mit grossen Sprüngen bewegt, und es ist eine genaue Einstellung der Zeiger nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sch.altgetriehe für elektrisch angetriebene Drehschwinger in einer Uhr zu schaffen, bei welchem ein Durchdrehen des Schaltrades mit Sicherheit vermieden wird.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Gabel ausser einem Schaltnocken noch ein in das Schaltrad eingreifender, ausschliesslich Sicherungszwecken dienender Nocken derart angeordnet ist, dass er in einer Zahnlücke des Schaltrades steht, wenn die Gabel sich in ihrer Ausgangsendlage befindet und der Schaltnocken eine Zahnlücke des Schaltrades verlassen hat.
Die Nocken können als Ellipsen ausgebildet sein, und es kann die ebene
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Mantelfläche des Schaltnockens annähernd tangential zur Bewegungsrichtung der Gabel verlaufen, während die entsprechende Fläche des Sicherungsnockens hierzu annähernd senkrecht gerichtet ist.
Vorzugsweise weist das Schaltrad Zähne aus magnetisierbarem Werkstoff auf, und es sind ein oder mehrere feststehende Permanentmagneten vorgesehen, welche mit den Zähnen des Schaltrades zu dessen Arretierung in den Schaltpausen zusammenwirken. Die Gabel kann zwei in Bewegungsrichtung voneinander getrennte Stege aus magnetisierbarem Werkstoff aufweisen, und es kann ein fest angeordneter Permanentmagnet vorgesehen sein, welcher in jeder Endlage der Gabel einen der Stege beeinflusst.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung ist mit 80 der Drehschwinger bezeichnet, an dem der in die Schaltgabel 81 eingreifende Stift 82 befestigt ist.
Die Schwingbewegung der Gabel 81 wird durch die Anschläge 83 und 84 begrenzt. Auf dem Arm 85 dieser Gabel 81 sind die beiden Nocken 86 und 87 angeordnet, die aber nicht beide die Aufgabe haben, das Schaltrad bei jeder Halbschwingung des Gangreglers 80 weiterzuschalten, sondern die Fortschaltung des Schaltrades erfolgt nur durch den Schaltnocken 87, während der Nocken 86 nur als Durchlaufsicherung für das Schaltrad 88 dient. Die Schaltgabel weist einen Durchbruch 89 auf, durch den der Arm 85 der Schaltgabel in zwei parallel zueinander verlaufende Stege 90 und 81 aufgeteilt wird die mit dem Permanentmagneten 92 zusammenwirken.
Hierdurch wird die aus magnetischem Mate- rial bestehende Gabel 81 in ihren Endstellungen an den Anschlägen 83 und 84 gehalten.
Die magnetischen Haltekräfte sind jedoch nur so gross, dass sie durch den Schaltimpuls des Drehschwingers überwunden werden können.
Die Zeichnung zeigt die Gabel 81 in ihrer Aus- gangsendlage, in der sie an dem Anschlag 83 anliegt, -und durch den Permanentmagneten 92, der auf den Steg 90 einwirkt, gehalten wird. In dieser Endlage befindet sich der Sicherungsnocken 86 in einer Zahnlücke des Schaltrades 88, während der Schaltnocken 87 ausserhalb des Schaltrades .steht.
Bei der Vorwärtsbewegung der Gabel 81 wird der Schaltnocken 87 in Richtung auf das Schaltrad bewegt und kommt mit einem seiner Zähne in Berührung, wodurch das Schaltrad so weit gedreht wird, dass die magnetischen Kräfte in bezug auf den nächstfolgenden Zahn so- gross werden, dass das Schaltrad um einen Zahn weiterspringt. Während dieser Fortschaltung des Schaltrades befindet sich der Sicherungsnocken 86 nicht in einer der Zahnlücken, so dass die Schaltbewegung nicht behindert wird. Dagegen steht der Schaltnocken 87 nunmehr in einer Zahnlücke des Schaltrades (vergl. gestrichelte Konturen).
Stets befindet sich wenigstens einer der beiden Nocken 86 und 87 in einer Zahnlücke, so dass ein Durchlaufen des Schaltrades 88 bei etwa auftretenden vergrösser- ten Drehmomenten in jedem Falle vermieden ist. Bei normaler Arbeitsweise wird aber das Schaltrad in den Schaltpausen durch den Magneten 93 gehalten, so dass der Sicherungsnocken 86 gewöhnlich mit dem Schaltrad 88 gar nicht in Berührung kommt.
Es hat sich gezeigt, dass eine besonders gute Arbeitsweise des erfindungsgemässen Getriebes erreicht wird, wenn die ebene Mantelfläche des Schalt- nockens 87 etwa tangential zu seiner Bewegungsrichtung gerichtet ist, während die ebene Fläche des Si- cherungsnockens 86 etwa senkrecht hierzu verläuft.
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Gearbox for an electrically driven torsional oscillator in a watch The invention relates to a gearbox for an electrically driven torsional oscillator in a watch with a pivotable fork which advances a ratchet wheel at every full oscillation, the pivoting movement of which is limited by stops and a member that acts magnetically on it is held in its end positions.
Gearboxes for electrically driven torsional vibrators, which effect the advance of a ratchet wheel via a fork and in which the pivoting movement of the fork is limited by stops and is held in its end positions by a magnetic holding member, are known per se. In most cases, the shift fork has two shift cams which interact with the teeth of the shift wheel and through which the shift wheel is advanced with every half oscillation of the torsional oscillator.
In such manual transmissions there is no risk of the ratchet wheel being inadvertently shifted by more than one tooth, since a shift nib is always located in a tooth gap of the ratchet wheel.
There are also known manual transmissions of the type mentioned, with which the ratchet wheel is advanced by one tooth with each full oscillation of the torsional vibrator. This type of switching is advantageous because the isochronism of the transducer is less disturbed. In a known device, the indexing wheel is indexed by means of a pawl pressed by spring force against the toothing of the indexing wheel, while a further pawl is provided to secure the indexing wheel.
In this gearbox, a relatively large amount of friction occurs between the pawls and the ratchet wheel, which is undesirable. It can also be prevented from spinning the ratchet wheel inadvertently in only one direction. Finally, a gearbox of the type mentioned is also known with which the indexing wheel is shifted forward by one tooth per full oscillation, the indexing wheel being held in its rest positions by a magnetic lock.
In such a manual transmission it can happen that the gear regulator is excited to vibrate so strongly by a shock that the ratchet wheel is shifted by several teeth with each vibration. This is possible because the pointer gear is not constantly in engagement with the gear regulator, which instead only engages the ratchet wheel during a relatively short period of time during oscillation.
The forces exerted by the provided magnetic lock on the ratchet wheel can naturally only be small, so that when relatively large forces occur, for example when setting the pointer, these locking forces are overcome and the ratchet wheel is spun. In this case, the seconds hand is moved in a clockwise or counterclockwise direction with large jumps, and an exact setting of the hands is not possible.
The invention is based on the object of creating a switching gear for electrically driven rotary oscillators in a watch, in which spinning of the switching wheel is reliably avoided.
The invention is characterized in that, in addition to a switching cam, a cam which engages the switching wheel and serves exclusively for safety purposes is arranged on the fork in such a way that it is in a tooth gap of the switching wheel when the fork is in its starting end position and the switching cam has a tooth gap of the ratchet wheel.
The cams can be designed as ellipses, and it can be plane
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The lateral surface of the switching cam run approximately tangential to the direction of movement of the fork, while the corresponding surface of the safety cam is directed approximately perpendicular to this.
The indexing wheel preferably has teeth made of magnetizable material, and one or more stationary permanent magnets are provided which interact with the teeth of the indexing wheel to lock it in place during the switching pauses. The fork can have two webs made of magnetizable material that are separated from one another in the direction of movement, and a fixed permanent magnet can be provided which influences one of the webs in each end position of the fork.
The invention is explained in more detail with reference to the drawing using an exemplary embodiment. In the drawing, the rotary oscillator is designated by 80, to which the pin 82 engaging in the shift fork 81 is attached.
The oscillating movement of the fork 81 is limited by the stops 83 and 84. The two cams 86 and 87 are arranged on the arm 85 of this fork 81, but they do not both have the task of shifting the indexing wheel further with each half-oscillation of the gear regulator 80, but the indexing wheel is only indexed by the indexing cam 87 while the cam 86 only serves as a safety device for the ratchet wheel 88. The shift fork has an opening 89 through which the arm 85 of the shift fork is divided into two webs 90 and 81 which run parallel to one another and which interact with the permanent magnet 92.
As a result, the fork 81 made of magnetic material is held in its end positions on the stops 83 and 84.
However, the magnetic holding forces are only so great that they can be overcome by the switching pulse of the torsional vibrator.
The drawing shows the fork 81 in its starting end position, in which it rests against the stop 83 and is held by the permanent magnet 92, which acts on the web 90. In this end position, the safety cam 86 is located in a tooth gap in the indexing wheel 88, while the indexing cam 87 is outside the indexing wheel.
During the forward movement of the fork 81, the switching cam 87 is moved in the direction of the ratchet wheel and comes into contact with one of its teeth, as a result of which the ratchet wheel is rotated so far that the magnetic forces in relation to the next tooth are so great that the The ratchet jumps by one tooth. During this progression of the indexing wheel, the safety cam 86 is not located in one of the tooth gaps, so that the indexing movement is not hindered. In contrast, the switching cam 87 is now in a tooth gap of the ratchet wheel (see dashed contours).
At least one of the two cams 86 and 87 is always located in a tooth gap, so that running through the ratchet wheel 88 is in any case avoided in the event of increased torques. In normal operation, however, the ratchet wheel is held by the magnet 93 during the switching pauses, so that the safety cam 86 usually does not come into contact with the ratchet wheel 88 at all.
It has been shown that a particularly good mode of operation of the transmission according to the invention is achieved when the flat surface of the switching cam 87 is directed approximately tangentially to its direction of movement, while the flat surface of the safety cam 86 runs approximately perpendicular thereto.