CH471988A - Einrichtung mit einem Klinkenrad und mindestens einem zu seinem Antrieb dienenden Schwingorgan - Google Patents

Description

  Einrichtung mit einem Klinkenrad  und mindestens einem zu seinem Antrieb dienenden     Schwingorgan       Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung  mit einem Klinkenrad und mindestens einem zu seinem  Antrieb dienenden Schwingorgan, an welchem minde  stens eine als Schaltklinke dienende, im Querschnitt  rechteckige Lamelle starr befestigt ist. Solche Einrichtun  gen sind in der     Feinwerktechnik    bekannt: Es gibt bei  solchen Klinkenantrieben solche, die eine Antriebsklinke  und eine Sperrklinke aufweisen, und solche, die zwei im  Gegentakt arbeitende Antriebsklinken aufweisen.

   Ge  meinsam ist all diesen bekannten Einrichtungen, bei  denen das Klinkenrad ein Rad mit einer     sägezahnartigen     Verzahnung ist, dass die als Lamelle ausgebildete Klinke,  die bei ihrer Hin- und     Herbewegung    dem Rad eine  Drehbewegung erteilt, und allenfalls auch eine ruhende  Sperrklinke, mit ihrer flachen Seite derart auf dem  Klinkenrad aufliegt, dass ihre Längsrichtung in der  Radebene liegt. Auch für tonfrequente     Schrittschaltwerke     sind solche Anordnungen bekannt. In solchen sind  jedoch die Massenkräfte, die Eigenschwingungen sowie  die bei Schlägen und Erschütterungen auftretenden Stö  rungen zu berücksichtigen.

   Es können nämlich Störungen  auftreten, wenn die Klinke seitlich neben den Zahnkranz  abgleitet, sowie Störungen infolge einer     Knickung    in der  Stossrichtung und eine Schwingung in dieser Knickebene,  und zwar unabhängig davon, ob die Klinke als einseitig  eingespannte Lamelle oder anderswie ausgebildet ist.  



  Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die Behe  bung dieser Nachteile, was dadurch erreicht wird, dass  die als Klinke dienende Lamelle einerseits so angeordnet  ist, dass ihre Schmalseite in ihrer Verschieberichtung  liegt, und dass sie andererseits so ausgebildet ist, dass sie  in der Verschieberichtung steif, in der Richtung senk  recht zur Verschiebeebene aber elastisch ist, so dass ihr  freies, mit dem Klinkenrad     zusammenarbeitendes    Ende  elastische     Auslenkungen    nur senkrecht zur     Lamellenebe-          ne,    nicht aber in der     Lamellenebene    ausführen kann.  



  Zweckmässig ist es, wenn die Anordnung so getroffen  ist, dass die Verschiebeebene jeder Klinke mit der       Tangentialebene    am Angriffspunkt des Klinkenrades    einen Winkel von 6  bis 40  bildet und wenn die Eigen  frequenz der Klinke mindestens gleich gross ist wie  die Eigenfrequenz des Schwingorgans, an dem sie starr  befestigt ist, so dass die Angriffszeit der Klinke nicht  grösser ist als die Dauer einer     Viertelsperiode    des  Schwingorgans.  



  Nachfolgend werden anhand der beiliegenden Zeich  nung Ausführungsbeispiele des     Erfindungsgegenstandes     beschrieben. In der Zeichnung zeigen die       Fig.    1 eine Anordnung mit einem Klinkenrad mit  einer feststehenden und einer an einer Schwingzunge  angeordneten Klinke in perspektivischer Darstellung,  die     Fig.    2 eine Draufsicht auf das Klinkenrad und die  beiden Klinken,  die     Fig.    3 eine der     Fig.    1 entsprechende Darstellung  einer erfindungsgemässen Anordnung mit zwei Schwing  zungen,  die     Fig.    4 eine der     Fig.    1 entsprechende Darstellung  einer Anordnung mit einem einzigen Schwingorgan, an  welchem zwei Schaltklinken befestigt sind,

   und  die     Fig.5    eine der     Fig.    1 entsprechende Darstellung  eines weiteren     Ausführungsbeispieles.     



  Die     Fig.    1 der Zeichnung zeigt in perspektivischer  und vereinfachter Darstellung ein erstes Ausführungsbei  spiel des Erfindungsgegenstandes: Mit 1 ist ein Klinken  rad bezeichnet, dessen Zahnform besonders gut aus der       Fig.    2 ersichtlich ist: Es handelt sich um eine rechteckige  Sägezahnung, die dann besonders zweckmässig ist, wenn  der     Tangentenkreis    2 der Stossflanken 3a der einzelnen  Zähne 3 einen Durchmesser     aufweist,    der etwa     1/5    des  Raddurchmessers 2R beträgt. Es darf natürlich der  Radius r des     Tangentenkreises    auch etwas grösser oder  kleiner sein, jedoch soll er nicht kleiner als 0,1R und  nicht grösser als 0,611 sein.

   Die hin- und hergehende  Schaltklinke 4 ist am freien Ende eines Schwingorgans 5  starr befestigt, dessen Schwingungsebene nicht mit der  Radebene zusammenfällt, sondern von ihr einen gewissen  Abstand aufweist und zu ihr parallel liegt. Das Schwing  organ 5 ist an einem Träger 7 befestigt und lässt sich hier  durch einen elektromechanischen Wandler 8 zu Schwin-           Qungen    anregen.

   Die als Klinke dienende Lamelle 4 ist,  wie man aus der Zeichnung ersehen kann, einerseits so  angeordnet, dass ihre Schmalseite 4b in ihrer Verschie  berichtung 6 liegt, und sie ist andererseits so ausgebildet,'  dass sie in dieser Verschieberichtung steif, in der     Rich-          tun-    senkrecht zur Verschiebeebene aber elastisch ist, so  dass ihr freies Ende 4a, das mit dem Klinkenrad 1       zusammenarbeitet,    Eigenschwingungen nur senkrecht zur       Lamellenebene    aber nicht in der     Lamellenebene    ausfüh  ren kann.

   Die     Lamellenebene    bildet mit der     Tangential-          ebene    11 am     Eingriffspunkt    des Klinkenrades 1 einen  Winkel x von 6  bis 40 .    Die Lamelle 4 selbst hat eine Eigenfrequenz, die  mindestens gleich gross ist wie die     Eigenfrequenz    des  Schwingorgans 5, an dem sie starr befestigt ist, damit die  Eingriffszeit an der Verzahnung des Klinkenrades nicht  grösser ist als die Dauer     einer        Viertelsperiode    des       Schwingorgans.    Die zweckmässige Eigenfrequenz lässt  sich durch passende Wahl der Länge und der Dicke der  Lamelle ohne weiteres erreichen.  



  Am Träger 7 ist eine der Klinke 4 entsprechende  Klinke 9 starr befestigt, die in bezug auf die Anordnung  und die elastische Ausgestaltung der     Klinke    4 genau  gleicht.  



  Wenn das Schwingorgan 5 schwingt, dreht die an ihm  starr befestigte Klinke 4 das an der Welle 10 befestigte  Klinkenrad 1 in der Richtung des Pfeiles 12, während die  als Sperrklinke dienende Lamelle 9 ein Zurückdrehen des  Rades 1 verhindert. Die erfindungsgemässe Einrichtung  hat gegenüber den bekannten Klinkenanordnungen, die  eine     Lamellenklinke    enthalten, deren Längsrichtung in  der Verschieberichtung der Lamelle liegt, den wesentli  chen Vorteil, dass jede     Längsbeanspruchung    der Klinke  entfällt, also insbesondere keine Knickschwingungen auf  treten können,

   dass die Festigkeit in der zum Rad  angenähert     tangentialen    Richtung unabhängig von der  Leistungsübertragung und einer verlangten dynamischen  Stabilität     anpassbar    ist und dass die Nachgiebigkeit  wesentlich in der Richtung angenähert radial zum Klin  kenrad liegt, was     einen    sichern Eingriff bei Tonfrequen  zen ermöglicht, da ja in dieser Anordnung die Elastizität  unabhängig von der     Steifigkeit    in der Antriebsrichtung  wählbar ist.

   Die Nachgiebigkeit in dieser Richtung ist  auch jene, welche das Verhalten bei Schlägen bestimmt:  Solche äusseren Störbewegungen können also allenfalls  nicht den Antrieb dadurch unterbrechen, dass die Klinke  vom Zahnkranz abgleitet und     Auslenkungen    bei Schlägen  keinen störenden Einfluss haben.  



  Selbstverständlich muss der Abstand der Eingriffs  kanten in ihrer Ruhestellung nahe dem (n     +        V2)fachen     der Zahnteilung sein, damit auch bei grösseren     Amplitu-          denschwankungen    des Schwingorgans keine Störungen  auftreten, wobei n eine beliebige ganze Zahl bedeutet.  



  Das in der     Fig.3    dargestellte Ausführungsbeispiel  unterscheidet sich vom vorstehend beschriebenen Aus  führungsbeispiel im wesentlichen dadurch, dass es nicht  nur ein Schwingorgan, sondern zwei Schwingorgane 13a  und 13b besitzt, bei denen es sich um die Zinken einer als  Ganzes mit 13 bezeichneten Stimmgabel handelt, deren  Befestigungsorgan mit 13c bezeichnet ist. Ein elektro  mechanischer Wandler 15 dient dazu, die Schwingungen  der     Stimmgabel    zu unterhalten. Senkrecht zur Ebene der  Stimmgabel, deren Zinken ja     in    der Gabelebene schwin  gen, ist eine Welle 17 in zwei Lagern 18 (von denen in  der Zeichnung nur eines sichtbar ist) gelagert.

   Auf dieser    Welle 17 sitzt das Klinkenrad 14, das dem anhand der       Fig.    1 und 2 beschriebenen     Klinkenrad    1 genau entspre  chen kann. Am freien Ende jeder der beiden     Gabelzinken     13a und 13b ist eine Schaltklinke 21 beziehungsweise 22  starr befestigt, die beide genau gleich ausgebildet sind,  wie die anhand der     Fig.    1 und 2 beschriebene Schaltklin  ke 4, so dass sich eine nochmalige Beschreibung erübrigt.  Der Abstand der beiden Stosskanten bei ruhenden       Stimmgabelzinken    beträgt auch hier das (n     +_        f    )fache  der Zahnteilung.

   Da bei schwingender Stimmgabel die  beiden     Gabelzinken    13a und- 13b gegeneinander zu und  voneinander weg schwingen, arbeitet abwechslungsweise  je eine der beiden Klinken 21 und 22 als     Stossklinke,     während sich die andere in bezug auf die Drehrichtung  des Rades zurückbewegt. Auch bei dieser Anordnung  lassen sich all die vorstehend bereits angeführten Vorteile  erreichen.    Die     Fig.    4 zeigt als drittes Ausführungsbeispiel eine       Anordnun-    mit einem einzigen Schwingorgan 23, bei  dem es sich beispielsweise um eine elastische Schwing  zunge handeln kann.

   Dieses     Schwingorgan,    das sich  durch nicht dargestellte Mittel in Schwingungen versetzen  lässt, trägt an seinem freien Ende zwei als Schaltklinken  ausgebildete Lamellen 24 und 25, deren Schmalseiten 24a  beziehungsweise 25a in ihrer Verschieberichtung 26 lie  gen. Parallel zu den     Lamellenebenen    ist in Lagern 27 eine  Welle 28 gelagert, auf welcher das Klinkenrad 29 befe  stigt ist.

   Auch hier sind natürlich die Lamellen 24 und 25  so angeordnet und ausgebildet, dass sie in der Verschie  berichtung steif, in der Richtung senkrecht zur Verschie  beebene aber elastisch sind, so dass die     Lamellenenden     24a und 25a, die mit dem Klinkenrad 29 zusammenarbei  ten, Eigenschwingungen nur senkrecht zur     Lamellenebe-          ne,    nicht aber in der     Lamellenebene    ausführen können.

    Auch diese Anordnung, bei der die Schaltklinken am  Klinkenrad an einander diametral gegenüberliegenden  Stellen angreifen, arbeitet ausserordentlich betriebssicher,  wobei natürlich auch hier der Abstand der beiden  Stosskanten das (n     +        0fache    oder einen davon nicht       allzuweit    abweichenden Wert der Zahnteilung aufweisen  soll.

      Die     Fig.    5 zeigt noch     ein    weiteres Ausführungsbeispiel  des Erfindungsgegenstandes: Hier sind die beiden  Schwingorgane 31 und 32 an den Enden eines     Torsions-          schwingers    30 angeordnet, so dass sie zusammen mit ihm  ein     H-förmiges    Gebilde bilden das sich mittels einer  Halteöse 34 auf einer Unterlage festigen lässt. Zwischen  den beiden Schwingorganen 31 und 32 befindet sich das  Klinkenrad 35, das an einer Welle 36 befestigt ist, die  durch Lager 37 parallel zum     Torsionsschwinger    30  gehalten wird.

   Am einen Ende des Schwingorgans 31 und  am einen Ende des Schwingorgans 32 ist je eine als  Klinke ausgebildete, im wesentlichen rechteckige Lamelle  38 beziehungsweise 39 starr befestigt, die beide in  gleicher Weise mit dem Klinkenrad 35 kämmen wie die  Klinken 21 und 22 des     in    der     Fig.3    dargestellten  Ausführungsbeispiels: Auch hier liegen also die Schmal  seiten 38b und 39b der Klinken in der Verschieberich  tung und die Klinken sind so ausgebildet, dass sie in der  Verschieberichtung steif, in der Richtung senkrecht zur  Verschiebeebene aber elastisch sind und auch hier gelten  die vorstehend über die zweckmässige Eigenfrequenz der  Klinken und den gegenseitigen Abstand der Stosskanten  angegebenen Bedingungen.  



  Auf den Schutz der Erfindung auf dem Gebiet der       Zeitmessungstechnik    wird verzichtet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung mit einem Klinkenrad (1) und mindestens einem zu seinem Antrieb dienenden Schwingorgan (5), an welchem mindestens eine als Schaltklinke dienende, im Querschnitt rechteckige Lamelle (4) starr befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die als Klinke dienende Lamelle (4) einerseits so angeordnet ist, dass ihre Schmalseite (4b) in ihrer Verschieberichtung (6) liegt, und dass sie andererseits so ausgebildet ist, dass sie in der Verschieberichtung (6) steif, in der Richtung senkrecht zur Verschiebeebene aber elastisch ist, so dass ihr freies, mit dem Klinkenrad (1) zusammenarbeitendes Ende (4a) elastische Auslenkungen nur senkrecht zur Lamellenebe- ne,

   nicht aber in der Lamellenebene ausführen kann. UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Verschiebeebene jeder Klinke (4) mit der Tangentialebene (11) am Angriffspunkte des Klinkenrades (1) einen Winkel von 6 bis 40 bildet. 2. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Eigenfrequenz der Klinke (4) mindestens gleich gross ist wie die Eigenfrequenz des Schwingorgans (5), an dem sie starr befestigt ist. 3. Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Eingriffszeit der Schaltklinke nicht grösser ist als die Dauer einer Viertelsperiode des Schwingorgans. 4.

   Einrichtung nach Patentanspruch mit nur einem Schwingorgan (23), dadurch gekennzeichnet, dass dieses mit zwei Schaltklinken (24 und 25) versehen ist, die am Klinkenrad an einander diametral gegenüberliegenden Stellen angreifen. 5. Einrichtung nach Patentanspruch mit zwei Schwingorganen (13a und 13b), von denen jedes mit nur einer Schaltklinke (21 beziehungsweise 22) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingorgane so miteinander verbunden sind, dass sie gegeneinander zu und voneinander weg schwingen. 6. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass sie zwei Schwingorgane (31 und 32) aufweist, die zur Ebene des Klinkenrades (35) symme trisch angeordnet und an den Enden eines in der Mitte eingespannten Torsionsschwingers (30) befestigt sind.