EP0359070B1 - Richtgesperre für eine Schaltuhr - Google Patents

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EP0359070B1
EP0359070B1 EP89116226A EP89116226A EP0359070B1 EP 0359070 B1 EP0359070 B1 EP 0359070B1 EP 89116226 A EP89116226 A EP 89116226A EP 89116226 A EP89116226 A EP 89116226A EP 0359070 B1 EP0359070 B1 EP 0359070B1
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EP
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pawls
directional
tooth
internal teeth
rotation
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Peter Schonhardt
Josef Straub
Manfred Ulmer
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Graesslin GmbH
Graesslin KG
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Graesslin GmbH
Graesslin KG
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01H19/02—Details
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    • H01H43/00—Time or time-programme switches providing a choice of time-intervals for executing one or more switching actions and automatically terminating their operation after the programme is completed
    • H01H43/10—Time or time-programme switches providing a choice of time-intervals for executing one or more switching actions and automatically terminating their operation after the programme is completed with timing of actuation of contacts due to a part rotating at substantially constant speed
    • H01H43/106—Manual programme selecting means
    • H01H2043/107—Bidirectional selecting means, e.g. the programme selecting knob being turnable in both directions

Definitions

  • the invention relates to a directional lock for a time switch, via which a drive part drives a time switch part, which can be manually adjusted in relation to the drive part in one direction of rotation against a greater moment of resistance than in the other direction of rotation,
  • the directional lock consisting of two plastic parts, namely one with an internal toothing gear which is connected to the drive part and with a pawl body which is coaxial with the internal toothing and which is provided with at least two arms lying in the plane of the gearwheel which are provided with pawls which in the radial direction are at different angles to one another on the tooth flanks of the pawls, engage the internal toothing of the gear wheel in a spring-elastic manner and which are pressed out of the internal toothing during adjustment in one or the other direction of rotation, cf. e.g. DE-A-33 20 242.
  • a directional lock for a time switch is known in which the latch arms are each provided with two elastic bending sections formed by radial cross-sectional thinnings at different distances from the respective latch tip.
  • This directional lock is provided with the considerable disadvantage that, when rotated in one or the other direction of rotation, initially no adjustment of the time switch part to the drive part takes place, but only that the latch arms are deflected in the area of the front cross-section thinning and only after exceeding a certain angular path do the pawl tips jump out of the internal toothing into another tooth base. It is also disadvantageous here that the cross-sectional thinnings in the material thickness must be kept very precise, because otherwise a simultaneous jump from one tooth gap into the other is not guaranteed. With this directional lock it is not possible to make a dial-related setting of a switching disc without first having to accept a blind path.
  • the two tooth flanks of the pawls are extremely acute-angled, the tooth flank facing the pawl arm being at an angle smaller than the other tooth flank at a radius R relative to the radius of the internal toothing symmetrical tooth flank course of the internal toothing.
  • This toothing has the disadvantage that the hysteresis-free adjustment in one and in the other direction of rotation due to the relatively acute-angled design of the pawls for the flank angle-symmetrical internal toothing can only be adjusted jerkily, which can cause several teeth to be skipped when adjusting. A sensitive dial-related setting is difficult here.
  • the invention has for its object to provide a directional lock of the type mentioned for time switches, which can be adjusted easily and sensitively, based on a scale division of a dial on the time switch part.
  • the directional lock shown in FIG. 1 essentially consists of the pawl body 4 and the toothed wheel 7 provided with an internal toothing 6.
  • the pawl body 4 is expediently provided there with two spring-elastic arms 10, which are arranged on one side and are opposite one another by 180 °, and which taper conically from the root 11 toward their free end and are each end-end equipped with pawls 2, which are resilient with the internal toothing 6 of the gear 7 are engaged.
  • FIG. 2 shows an embodiment of a directional lock with a pawl body 4 with two pawls 2 lying opposite one another, which are each fastened to the pawl body 4 via two diametrically opposed arms 10.
  • 6 denotes the internal toothing of the gear 7 with which the pawls 2 are in resilient engagement.
  • the arms 10 are angled radially in the region of their attachment to the pawl body 4 and are each individually attached to the pawl body 4.
  • the arms 10 run in a circle around the bearing point 17 of the directional lock.
  • 15 denotes flat designs in the area of the bends of the arms 10 and in the area of the pawls 2. These designs 15 serve as support points for ejecting the part made of plastic from a corresponding injection molding tool.
  • 1 and 8 denote the tooth flanks of the pawls 2 which differ in the pitch from one another.
  • 5 and 9 show the tooth flanks of the internal toothing 6 of the toothed wheel 7 which differ from one another at an angle.
  • FIG. 3 A further embodiment, in particular of a pawl body 4, is shown in FIG. 3.
  • the diametrically extending arms 10 are positioned relative to one another in such a way that the respective angles of attack that the outer sides 18 of the arms 10 assume relative to each other with respect to the radius R, the tooth flanks 1 and 8 form a jack immediately.
  • the other ends of the arms 10 are, in particular, radially attached to the latch body 4 in a cohesive manner.
  • 6 shows the internal toothing of the gearwheel 7.
  • three spring-elastic arm pairs 10 are expediently arranged on the latch body 4 at an angle of 120 ° to one another.
  • the lamella thickness of the arms 10 can be approximately 0.5 mm in this embodiment as well as in the previously described directional locking designs.

Landscapes

  • Measurement Of Predetermined Time Intervals (AREA)
  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Richtgesperre für eine Schaltuhr, über das ein Antriebsteil ein Zeitschaltteil antreibt, welches gegenüber dem Antriebsteil in der einen Drehrichtung gegen ein größeres Widerstandsmoment, als in der anderen Drehrichtung manuell verstellbar ist, wobei das Richtgesperre aus zwei Kunststoffteilen besteht, nämlich aus einem mit einer Innenverzahnung versehenen Zahnrad, das mit dem Antriebsteil verbunden ist und mit einem, zur Innenverzahnung koaxialen Klinkenkörper, der mit wenigstens zwei in der Ebene des Zahnrades liegenden Armen versehen ist, die mit Klinken versehen sind, die in radialer Richtung mit zueinander unterschiedlichen Winkeln der bei den Zahnflanken der Klinken, federelastisch in die Innenverzahnung des Zahnrades greifen und welche bei einer Verstellung in der einen oder anderen Drehrichtung aus der Innenverzahnung gedrückt werden, vgl. z.B. DE-A- 33 20 242.
  • Bei einem derartigen Richtgesperre ist es erforderlich, daß die in beiden Drehrichtungen mit unterschiedlichem Drehmoment mögliche Verstellung manuell relativ gefühlvoll Zahn um Zahn möglich ist, um so eine präzise, auf die Teilung der Innenverzahnung bezogene Verstellung zu gewährleisten.
  • Aus der DE-PS 29 15 526 ist ein Richtgesperre für eine Schaltuhr bekannt bei dem die Klinkenarme jeweils mit zwei verschieden weit von der jeweiligen Klinkenspitze entfernten, durch radiale Querschnittsverdünnungen gebildeten elastischen Biegeabschnitten versehen sind.
  • Dieses Richtgesperre ist mit dem erheblichen Nachteil versehen, daß bei einer Verdrehung in der einen oder der anderen Drehrichtung zunächst keine Verstellung des Zeitschaltteiles zum Antriebsteil erfolgt, sondern daß nur eine Auslenkung der Klinkenarme im Bereich der vorderen Querschnittsverdünnung erfolgt und erst nach dem Überschreiten eines bestimmten Winkelweges die Klinkenspitzen aus der Innenverzahnung in einen anderen Zahngrund springen. Außerdem ist hier von Nachteil, daß die Querschnittsverdünnungen in der Materialdicke sehr genau gehalten werden müssen, weil sonst ein zueinander gleichzeitiger Sprung von einer Zahnlücke in die andere nicht gewährleistet ist. Mit diesem Richtgesperre ist es nicht möglich, eine zifferblattbezogene Einstellung einer Schaltscheibe vorzunehmen, ohne zunächst einen Blindweg in Kauf zu nehmen.
  • Bei dem aus der DE-PS 33 20 242 bekanntgewordenen Richtgesperre für eine Schaltuhr sind die beiden Zahnflanken der Klinken äusserst spitzwinkelig, wobei die dem Klinkenarm zugewandte Zahnflanke bezogen auf den Radius der Innenverzahnung im Winkel kleiner ist, als die andere Zahnflanke bei einem zum Radius R symmetrischen Zahnflankenverlauf der Innenverzahnung.
  • Diese Verzahnung besitzt den Nachteil, daß die zwar hysteresefreie Verstellung in der einen als auch in der anderen Drehrichtung aufgrund der relativ spitzwinkeligen Ausbildung der Klinken zur flankenwinkelsymmetrischen Innenverzahnung nur ruckartig verstellbar ist, was bewirken kann, daß beim Verstellen mehrere Zähne übersprungen werden. Eine gefühlvolle zifferblattbezogene Einstellung ist hier nur schwer möglich.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Richtgesperre der eingangsgenannten Art für Schaltuhren zu schaffen, das einfach in der Herstellung und gefühlvoll, auf eine Skaleneinteilung eines Zifferblattes auf dem Schaltuhrteil bezogen, verstellt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst und in den Unteransprüchen sind weitere spezifische Bemessungen der miteinander in Eingriff kommenden Teile des Richtgesperres beansprucht.
  • Vorteilhaft bei diesem Richtgesperre ist nicht nur die präzise in beiden Drehrichtungen feinfühlige und hysteresefreie Verstellbarkeit, sondern auch die einfache, in der Federelastizität hochgenau reproduzierbare Herstellung des Klinkenkörpers insbesondere in der Ausführung mit den diametral angeordneten Federarmen an der gemeinsamen Klinke. Vorteilhaft bei einer solchen Ausführung mit diametral zueinander und zu einer Klinke angeordneten Federarmen ist außerdem dessen Anwendbarkeit sowohl bei innen- als auch bei außenverzahnten Zahnrädern.
  • Ausführungsbeispiele einiger Richtgesperre sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Vorderansicht auf ein Richtgesperre mit einem symmetrischen Klinkenkörper mit einseitig angeordneten federelastischen Armen,
    Fig. 2
    eine Vorderansicht auf ein Richtgesperre mit um 180° zueinander versetzten Klinken für den Einsatz in einem innenverzahnten Zahnrad, und
    Fig. 3
    eine Vorderansicht auf einen Klinkenkörper mit einem mit drei Klinken besetzten Klinkenkörper im Eingriff mit einem innenverzahnten Zahnrad.
  • Das, in der Fig. 1 dargestellte, Richtgesperre besteht im wesentlichen aus dem Klinkenkörper 4 und dem mit einer Innenverzahnung 6 versehenen Zahnrad 7.
  • Der Klinkenkörper 4 ist dort zweckmäßigerweise mit zwei um 180° einander gegenüberliegenden federelastischen, einseitig angeordneten Armen 10 versehen, welche sich von der Wurzel 11 konisch zu ihrem freien Ende hin verjüngen und endseitig jeweils mit Klinken 2 ausgestattet sind, die federelastisch mit der Innenverzahnung 6 des Zahnrades 7 in Eingriff stehen.
  • Die Winkel Z und I der Zahnflanken 1 der Klinken 2 des Klinkenkörpers 4 als auch der Zahnflanken 5 der Innenverzahnung 6 des Zahnrades 7, die beide in Antriebsrichtung A weisen, bezogen auf des Radius R sind dort größer als die Winkel Z′ und I′ der Zahnflanken 9 der Innenverzahnung 6, die in die Gegendrehrichtung G verlaufen und ebenfalls auf den Radius R bezogen sind.
  • Insbesondere können der Winkel Z der Zahnflanken 1 der Klinken 2 58° +/-30′ und der dazu benachbarte Winkel I der Zahnflanke 5 der Innenverzahnung 6 63° +/-10′ betragen, sowie der Winkel Z′ der Zahnflanke 8 44° +/-10′ und der dazu benachbarte Winkel I′ der Zahnflanke 9 49° +/-10′ betragen. Mit dieser spezifischen Bemessung wird eine feinfühlige und hysteresefreie Verstellung des Zahnrades 7, das insbesondere auf der Seite des Zeitschaltteils angeordnet ist, zum Klinkenkörper 4 auf der Seite des Antriebsteiles, erzielt.
  • Die Fig. 2 zeigt eine Ausführung eines Richtgesperres mit einem Klinkenkörper 4 mit zwei, einander gegenüberliegenden Klinken 2, die jeweils über zwei diametral zueinander verlaufenden Armen 10 am Klinkenkörper 4 befestigt sind. 6 bezeichnet die Innenverzahnung des Zahnrades 7 mit der die Klinken 2 in federelastischem Eingriff stehen. Die Arme 10 sind bei dieser Ausführung im Bereich ihrer Befestigung am Klinkenkörper 4 radialverlaufend abgewinkelt und jeweils einzeln am Klinkenkörper 4 befestigt. Die Arme 10 verlaufen kreisförmig um den Lagerpunkt 17 des Richtgesperres. 15 bezeichnet flächige Ausbildungen im Bereich der Abwinkelungen der Arme 10 und im Bereich der Klinken 2. Diese Ausbildungen 15 dienen als Stützpunkte zum Auswerfen des, aus Kunststoff hergestellten Teil, aus einem entsprechenden Spritzgußwerkzeug. 1 und 8 bezeichnet die, in der Steigung zueinander unterschiedlichen Zahnflanken der Klinken 2. 5 und 9 zeigt die im Winkel zueinander verschiedenen Zahnflanken der Innenverzahnung 6 des Zahnrades 7.
  • Eine weitere Ausführung insbesondere eines Klinkenkörpers 4 zeigt die Fig. 3. Dort sind die diametral zueinander verlaufenden Arme 10 derart zueinander angestellt, daß die jeweiligen Anstellwinkel den die Außenseiten 18 der Arme 10, bezogen auf den Radius R zueinander einnehmen, die Zahnflanken 1 und 8 einer Klinke unmittelbar bilden. Die anderen Enden der Arme 10 sind insbesondere radial verlaufend am Klinkenkörper 4 stoffschlüssig befestigt. 6 zeigt die Innenverzahnung des Zahnrades 7. Zweckmäßigerweise sind bei dieser Richtgesperrausführung drei federelastische Armpaare 10 jeweils in einem Winkel von 120° zueinander am Klinkenkörper 4 angeordnet. Die Lamellendicke der Arme 10 kann bei dieser Ausführung wie auch bei den bereits zuvor geschilderten Richtgesperreausführungen ca. 0,5 mm betragen.

Claims (4)

  1. Richtgesperre für eine Schaltuhr über das ein Antriebsteil ein Zeitschaltteil antreibt, welches gegenüber dem Antriebsteil in der einen Drehrichtung gegen ein größeres Widerstandsmoment als in der anderen Drehrichtung manuell verstellbar ist, wobei das Richtgesperre aus zwei Kunststoffteilen besteht, nämlich aus einem mit einer Innenverzahnung (6) versehenem Zahnrad (7), das mit dem Antriebsteil verbunden ist und mit einem, zur Innenverzahnung (6) koaxialen Klinkenkörper (4), der mit wenigstens zwei in der Ebene des Zahnrades (7) liegenden Armen (10) versehen ist, die mit Klinken (2) versehen sind, die in radialer Richtung mit zueinander unterschiedlichen Winkeln der beiden Zahnflanken (1 und 8) der Klinken (2) federelastisch in die Innenverzahnung (6) des Zahnrades (7) greifen und welche bei der Verstellung in der einen oder anderen Drehrichtung aus der Innenverzahnung (6) gedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel (Z, I) der Zahnflanken (1) der Klinken (2) des Klinkenkörpers (4) als auch der Zahnflanken (5) der Innenverzahnung (6) des Zahnrades (7), die beide in Antriebsrichtung (A) weisen, bezogen auf den Radius (R) größer sind, als die Winkel (Z′ und I′) der Zahnflanken (8) der Klinke (2) und der Zahnflanke (9) der Innenverzahnung (6), die in die Gegendrehrichtung (G) verlaufend bezogen auf den Radius (R) angeordnet sind.
  2. Richtgesperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Klinken (2) mit gleichem Abstand zueinander um den Umfang des Klinkenkörpers (4) herum angeordnet sind.
  3. Richtgesperre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zahnflanken (1 und 8) der Klinke (2) aus dem diametralen Zusammenlaufen der Außenseiten (18) der beiden Arme (10) heraus gebildet sind.
  4. Richtgesperre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (Z) der Zahnflanke (1) 58° +/-30′ beträgt, der benachbarte Winkel (I) der Zahnflanke (5) 63° +/-10′ ist, der Winkel (Z′) der Zahnflanke (8) 44° +/-10′ beträgt und der dazu benachbarte Winkel (I′) der Zahnflanke (9) 49° +/-10′ ist.
EP89116226A 1988-09-12 1989-09-02 Richtgesperre für eine Schaltuhr Expired - Lifetime EP0359070B1 (de)

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