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Zahngesperr für Uhrwerke Die Erfindung betrifft ein aus Sperrad und
Sperrklinke bestehendes Zahngesperr für Uhrwerke, insbesondere für die Triebfeder
von Uhren, wie z. B. Taschenuhren und Armbanduhren.
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Im allgemeinen wird die Sperrklinke durch eine Feder mit den Zähnen
des Sperrades in Eingriff gehalten. Dabei läßt es sich nicht vermeiden, daß ein
gewisser Prozentsatz der gehärteten bzw. aus federhartem Stahl gefertigten Sperrfedern
bricht. Daher ist es auch schon bekanntgeworden, die Sperrklinkenfeder zu ersetzen,
entweder durch sog. federlose Klinken, die mit dem Sperrad ähnlich wie der Uhrenanker
mit dem Ankerrad zusammenarbeiten und den Nachteil haben, daß die Klinkenzähne auf
denen des Rades aufsitzen können, oder durch Klinken, bei denen ein Gewicht die
Rückstellkraft liefert und die daher lagenabhängig sind. Der Erfindung liegt die
Aufgabe zugrunde, einen in der erforderlichen Weise zuverlässigen und den wirtschaftlichen
Gegebenheiten entsprechenden neuen Weg für das Absperren der vergleichsweise großen
Kraft der gespannten Uhrtriebfeder unter Heranziehung einer anderen Kraft wie der
Gewichtskraft oder der Federkraft oder mit Hilfe eines Zwangsgetriebes zu finden.
Der Lösungsgedanke der Erfindung beruht auf der Nutzbarmachung der Magnetkraft.
Diese ist zwar bei magnetischen Getrieben an sich schon zu finden, z. B. bei Zeigergetrieben,
wo durch magnetische Abstoßung das Einfallen derKlinke in die Sperrzähne und damit
Schaltgeräusch und Reibung verhindert werden, gleichwohl aber noch eine, wenn auch
sehr schwache rasthaltende Wirkung erreicht wird. Anderseits ist für federlose Gesperre
bei Uhrwerken, obgleich sie seit langem und zahlreich Gegenstand erfinderischer
Bemühungen sind, soweit bekannt, bisher nicht vorgeschlagen worden, sich hierbei
der Magnetkraft zu bedienen, wobei ein in der Uhrentechnik verbreitetes, aber technisch
unbegründetes Vorurteil gegen den Einbau von Magneten in Uhrwerke mitgewirkt haben
mag.
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Gemäß der Erfindung wirkt als Rückstellkraft auf die Sperrklinke der
Zahnsperrung eine permanentmagnetische Anziehungs- oder Abstoßungskraft ein, die
auf verschiedene Weise dargestellt werden kann: So kann die Sperrklinke aus ferromagnetischem
Material bestehen und mit ihr ein fest angeordneter Permanentmagnet zusammenwirken,
der vorzugsweise als Hufeisenmagnet ausgebildet ist. Nach einer anderen Ausführungsform
kann die Sperrklinke T-förmäge Gestalt aufweisen, deren Querbalken den Anker des
Permanentmagneten bilden, während ihr Schaftteil als Klinke mit dem Sperrad zusammenwirkt.
Weiter kann die Sperrklinke als Permanentmagnet ausgebildet sein; dabei kann das
Sperrad ebenfalls ein Permanentmagnet sein oder aus ferromagnetischem nicht magnetisiertean
Werkstoff bestehen, und schließlich kann das Sperrad auch aus nicht ferromagnetischem
Material bestehen und die Sperrklinke gegen einen fest angeordneten ferromagnetischen
Anker wirken.
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Fig. 1 und 2 zeigen als erstes und zweites Beispiel Ausführungsformen,
bei welchen das Sperrad nicht ferromagnetisch zu sein braucht und die Sperrklinke
der Anker eines fest angeordneten Hufeisenmagneten ist; Fig. 3 zeigt als drittes
Ausführungsbeispiel eine Anordnung, bei der die Sperrklinke permanentmagnetisiert
ist und das Sperrad aus ferromagnetischem Material besteht, jedoch selbst nicht
permanentmagnetisiert ist; Fig. 4 zeigt als viertes Ausführungsbeispiel eine Anordnung,
bei der die Sperrklinke ein Permanentmagnet und das Sperrad ebenfalls permanentmagnetisiert
ist; Fig. 5 und 6 zeigen als fünftes und sechstes Ausführungsbeispiel Anordnungen,
bei denen die Sperrklinken aus ferromagnetischem Material bestehen und mit fest
angeordneten Stabmagneten zusammenwirken.
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In Fig. 1 bezeichnet 10 die Sperrklinke, 11 einen fest angeordneten
Hufeisenmagneten, 12 das Sperrad, 12 a dessen Verzahnung und 13 die Lagerschraube
der Sperrklinke. Mit 10c und 10d sind die in bekannter Weise mit der Verzahnung
12 a zusammenwirkenden
Nasen der Sperrklinke 10 bezeichnet.
Das Sperrad 12
wird im Gegenuhrzeigersinn gedreht, wenn die Triebfeder aufgezogen
wird, und bei Üblicher Anordnung würde eine Klinkenfeder vorhanden sein, die die
Sperrklinke 10 im Gegenuhrzeigersinn um ihre Lagerschraube 13 in Eingriff mit dem
Sperrad hält. Die Wirkung dieser Sperrfeder ersetzt der erfindungsgemäß angeordnete
Hufeisenmagnet 11. Hierzu ist die Sperrklinke 10 derart geformt, daß bei ihrem Schwenken
im Uhrzeigersinn der Luftspalt zwischen dem Polschuh 11 a und dem Rückenteil
10 a der Sperrklinke gleich bleibt, hingegen der Luftspalt zwischen dem Polschuh
11 b und dem Seitenteil 10 b der Sperrklinke sich vergrößert. Dieser
Formgebung zufolge wird die Sperrklinke durch die Kraft des Magneten 11 stets in
die sperrende Lage gezogen. Die Sperrklinke 10 braucht nicht permanentmagnetisiert
zu sein, die Sperrklinkenteile 10 a und 10 b könnten jedoch auch gegensinnig
zu den Polen 11 a und 11 b magnetisiert sein.
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Fig.2 zeigt eine ähnliche Ausführung, bei der jedoch die ferromagnetische,
nicht permanentmagnetisierte Sperrklinke 20 etwa T-förmig ausgebildet ist
und ihr Drehpunkt (die Lagerschraube 13) auf der Verbindungslinie der Polschuhe
21a, 21b liegt. Ihr Querteil 20a, 20b bildet den Anker des Hufeisenmagneten
21. Der Querbalken 20 a, 20 b könnte auch permanentmagnetisiert
sein, und zwar wiederum gegensinnig in bezug auf die Pole 21a und: 21b des Magneten.
Der Schaftteil der Sperrklinke 20 besitzt die üblichen Nasen 20c und 20d.
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Die Ausführungsform gemäß Fig.2 zeichnet sich durch hohen Wirkungsgrad
aus, indem sie den bekannten Drehankersystemen nachgebildet ist. Es ist offensichtlich,
daß im Prinzip auch, wenn die Sperrklinke selbst permanentmagnetisiert ist, statt
des Hufeisenmagnetan 11 bzw. 21 ein entsprechend geformter nicht permanentmagnetisierter
fest angeordneter Anker Anwendung finden könnte.
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Gemäß Fig. 3 besteht das Sperrad 12 aus ferromagnetischem Material.
Die Sperrklinke 30 ist permanentmagnetisiert und hat magnetische Pole bei 30a und
30 b; 30 c ist die Sperrnase. Die Seitenfläche 30 d
des dein Magnetpol
30 b tragenden Schenkels der Sperrklinke wirkt als Anschlagfläche. Ein Verlängerungsschenkel
30 e ist in bekannter Weise vorgesehen, um bei Justier- und die Klinke ausheben
zu können.
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Gemäß Fig. 4 ist im Unterschied zum dritten Beispiel das Sperrad 42
selbst permanentmagnetisiert. Der eine Pol der Magnetisierung liegt nahe der Achse
des Sperrades; der andere Pol nahe den als Wolfszähne ausgebildeten Sperrzähnen:
42 a. Die Sperrklinke 40 zeigt etwa die Form des Ankers eines Hemmungsgetriebes;
die Sperrnase 40a ist entgegengesetzt magnetisiert wie die Sperrzähne 42 a, während
der andere Arm der ankerförmigen Sperrklinke 40 einen Magnetpol 40 b gleicher
Polarität wie die Sperrzähne 42 a aufweist. Der Ansatz 40 e der Sperrklinke entspricht
der in Fig. 3 mit 30 e bezeichneten Nase.
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Die Anordnung könnte bei diesem Ausführungsbeispiel auch so getroffen
sein, daß das Sperrad 42 nicht selbst permanentmagnetisiert ist, sondern eine zusätzlich
aufgesetzte kleine Magnetscheibe hoher Koerzitivkraft trägt, so daß sich an den
Zähnen 42a entsprechende Pole ausbilden.
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Nach Fig. 5 ist zum Zusammenwirken mit der Sperrklinke 50 ein
Stabmagnet 51 zweckmäßig mittels einer Stellschraube 52 justierbar auf der
die Sperrklinke 50 tragenden Brücke 53 angeordnet. Die Pole der Sperrklinke
50 sind mit 50 a, 50 b bezeichnet;
50 c ist die Sperrnase und 50d die Anschlagnase. Es ist nicht unbedingt
erforderlich, daß bei dieser Ausführungsform die Sperrklinke selbst perrnanent-magnetisiert
ist; sie könnte auch nur den Anker des Permanentmagneten 51 bilden. Umgekehrt könnte
auch, wenn die Sperrklinke 50 permanentmagnetisiert ist, statt des Permanentmagneten
51 ein fester Anker Anwendung finden. Es ist jedoch offensichtlich, d'aß, wenn sowohl
Sperrklinke als auch Bauteil 51 permanentmagnetisiert sind, sich die magnetische
Anziehung erhöht. Der Bauteil 51 könnte auch selbst als Schraube ausgebildet und
in einem Gewinde der Brücke 53 geführt sein.
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Fig. 6 zeigt schließlich eine der Fig. 5 ähnliche Ausführungsform,
bei welcher die Sperrklinke 60 ein Permanentmagnet ist, der mit einem festen Stabmagneten
51 nicht auf Anziehung, sondern auf Abstoßung zusammenwirkt. Aus diesem Grunde ist
die Anschlagnase 60 b der Sperrklinke im gleichen Sinne magnetisiert, wie der ihr
zunächst liegende Pol des Stabmagneten 51. 60 a ist der andere Magnetpol der Sperrklinke,
60 c die Sperrnase. Statt eines stabförmigen Permanentmagneten 51 könnte auch eine
runde entsprechend magnetisierte Scheibe Anwendung finden.