DE2149806A1 - Schaltvorrichtung fuer zeithaltende Instrumente - Google Patents

Description

OR.-INQ. DIPL.-IMG. M. SC DIP ..-PHYt-. DR. DIPL.-PHVS.

HÖGER - STELLRECHT-GRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

A 39 064 h

!.Oktober 1971

Timex Corporation Waterbury, Connecticut, USA

Schaltvorrichtung für zeithaltende Instrumente

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für zeithaltende Instrumente, insbesondere Kleinuhren, wie Armbanduhren, mit einem Gestell, in dem ein hin- und herschwingender Oszillator gelagert ist, der einen im Gestell schwenkbar gelagerten

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Schaltanker hin- und herschwenkt, der mit Zähnen eines Schaltrades zum schrittweisen Weiterschalten desselbenjzusammenwirkt.

Bei den bekannten Schaltsystemen werden Magnete oft dazu verwendet, um ein Schaltrad zu halten oder schrittweise zu bewegen, wie dies aus den weiter unten erwähnten Patentschriften hervorgeht. Da Schaltsysteme jedoch ein wichtiges Element einer uhr sind, so bedeutet dies, dass die Kosten und die Genauigkeit solcher Systeme ohne weiteres im Endprodukt erkennbar sind. Das neue und verbesserte Schaltsystem bezieht sich nun auf das Positionieren von Magneten relativ zu den Zugflächen des Schaltrades, um so ein sehr wirksames System zum Schrittschalten und Halten des Schaltrades zu erreichen.

Was nun die bekannten Konstruktionen anbelangt, so wird auf die US-Patentschrift 3 462 944 verwiesen, in der ein üblicher Antrieb für eine Räderkette gezeigt ist, bei der eine schwingende Unruh einen Schalthebel hin- und herschwenkt, wodurch ein Schaltrad schrittweise bewegt wird. Ferner ist ein Magnet für jeden Schritt des Schaltrades so vorgesehen, dass ein mittelbarer oder unmittelbarer magnetischer Einfluss den Schalthebel und zugleich auch das Schaltrad festhält. Von Interesse sind ferner auch die USA-Patentschriften 3 298 170 und 3 396 531.

Weitere Patentschriften, die sich auf bekannte Bauarten beziehen, sind die USA-Patentschrift 3 122 879 und die USA-Patentschrift 3 312 053 und schliesslich sei auf die deutsche Patentanmeldung P 21 12 990.8 der vorliegenden Anmelderin vom 18.3.1971 verwiesen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde die Festhaltung des Schalthebels in seinen Endstellungen lediglich durch unmittelbare Einwirkung auf das Schaltrad zu erzielen. Diese Aufgabe

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wird bei der eingangs erwähnten Schaltvorrichtung gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass in der Nähe der Schaltradzähne Magnetmittel angeordnet sind, die zum Festhalten des Schaltrades nach jedem Schritt auf die betreffenden Schaltradzähne ein Drehmoment ausüben.

Die Schaltvorrichtung ist dabei insbesondere für elektrische und elektronische Zeitmesser geeignet, bei denen eine Unruh einen Schalthebel hin- und herschwenkt. Ein Paar von im Abstand angeordneten Schaltstiften sind auf den Armen des Schalthebels angeordnet und wirken abwechselnd mit den Zähnen eines Schaltrades zusammen, wodurch das letztere jeweils um eine halbe Zahnteilung weiterbewegt wird.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Schaltrad in seiner Ruhestellung nach jedem dieser einzelnen, einer halben Zahnteilung entsprechenden Schritte durch ein oder mehrere Haltemagnete festgehalten. Die Haltemagnete sind relativ zu den Zähnen des Schaltrades so versetzt, dass sie ein vorbestimmtes Drehmoment auf die Schaltradzähne ausüben. Der Schalthebel, der in Berührung mit den Zugflächen der Schaltradzähne ist, wird damit in seiner Endlage am Ende der einzelnen Schritte durch diese Magnetwirkung festgehalten

In einer speziellen Ausführungsform befasst sich die Erfindung mit einem zeithaltenden Instrument, beispielsweise einer Kleinuhr, wie einer Armbanduhr, und hat eine Schaltvorrichtung und eine Räderkette, um Energie von einer schwingenden Unruh auf ein Schaltrad zu übertragen. Das Schaltrad treibt die Räderkette der Uhr an. Die Unruh schwenkt einen Schalthebel zwi-

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sehen zwei Endstellungen hin und her und ein oder mehrere Schaltstifte auf diesem Schalthebel wirken abwechslungsweise mit den Zähnen des Schaltrades zusammen, so dass nun das Schaltrad in der gewünschten Richtung schrittweise weiterbewegt wird. Das Schaltrad wird in seinen Ruhestellungen am Ende der einzelnen Schaltschritte durch die Haltemagnete festgehalten, die so angeordnet sind, dass sie ein vorbestimmtes Drehmoment auf das Schaltrad ausüben und den Schalthebel in seinen Endstellungen halten.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele der Erfindung enthält. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine erste Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 einen Teilschnitt nach Linie 2-2 der Fig.3,

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 einen Teilschnitt nach Linie 4-4 der Fig.3.

Es ist bereits bekannt, eine Schrittschaltvorrichtung einschliesslich eines Zeigerantriebs über eine Unruh anzutreiben, wobei die übertragung der Bewegung der Unruh über einen Schaltanker auf ein Schaltrad geschieht. Diese Teile sind daher nur schematisch in der Zeichnung dargestellt.

Ferner ist die Impulserteilung auf die Unruh - entweder elektrisch oder elektronisch - und die Weitergabe der Bewegung des Schaltrades an eine RMderkette ebenfalls bekannt und daher in der Zeichnung weggelassen.

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Die Schrittschaltvorrichtung gemäss der Erfindung hat eine als Ganzes mit 10 bezeichnete Unruh, die eine Unruhwelle 11 hat, auf der eine Sicherheitsrolle 14 befestigt ist und die in einem im Gestell 17 angeordneten Lager 16 drehbar gelagert ist. Die Unruh IO hat ferner eine Hebescheibe 12 mit einem Hebestift 13, der sich nach unten erstreckt.

Der Hebestift 13 wirkt mit einer Gabel 22 eines Schaltankers 18 zusammen, wenn die Hebeschareibe 12 mit dem nicht dargestellten Unruhkörper hin- und herschwenkt. Der Schaltanker 18 ist auf einem Schaft 38 angeordnet, der mit seinen Enden im Gestell

17 und in einer Brücke 39 gelagert ist. Der Schaltanker 18 schwingt zwischen Anschlagstiften 19 und 21 hin und her, wenn auf Armen 28 und 29 des Schaltankers 18 montierte Schaltstifte 23 und 24 in die Zähne 26 eines Schaltrades 27 eingreifen, wie dies in Fig. 1 und 3 ausgezogen und strichpunktiert dargestellt ist. Die einzelnen Schaltstifte schalten und bewegen das Schaltrad 27 um jeweils eine halbe Zahnteilung während jeder halben Schwingung des Schaltankers 18 weiter.

In der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 sind Haltemagnete 40 und 41 so angeordnet, dass sie ein Vorwärtsdrehmoment in Richtung der Schaltradbewegung auf die Zugflächen 42 der Schaltradzähne ausüben. Diese Wirkung hält den Schaltanker 18 in seiner Endlage gegen den Anschlagstift 21 21 oder - wie strichpunktiert dargestellt - gegen den Anschlagstift 19. Der Schaltanker

18 muss kurzzeitig in seiner Endstellung gehalten werden, um das Schaltsystem funktionieren zu lassen und eine Umkehrbewegung zu verhindern.

Λίε Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 ist ähnlich der nach den Fig. 1 und 2, jedoch mit dem Unterschied, dass die Haltemagnete 44 und 45 so angeordnet sind, dass sich ein umgekehr-

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tes Drehmoment auf das Schaltrad ergibt. Das Umkehrdrehmoment wirkt gegen die Zugflächen 46 der Schaltradzähne 26, um so den Schaltanker 18 in Endstellung/jegen den Anschlagstift 21 oder - wie strichpunktiert dargestellt - gegen den Anschlagstift 19 zu halten. Das magnetische Drehmoment wird dabei in einer Richtung ausgeübt, die entgegengesetzt zu der Normalbewegung des Schaltrades 27 ist.

Beim Gang nimmt der Hebestift 13 abwechselnd die Arme der Gabel 22 des Schaltankers 18 während der Schwingung der Unruh mit. Der Schaltanker 18 schwingt damit zwischen den Anschlagstiften 19 und 21 hin und her. Dabei legen sich die Schaltstifte 23 bzw. 24 gegen die Zähne 26 des Schaltrades 27 an und nehmen das Schaltrad 27 jeweils um eine halbe Zahnteilung in der angezeigten Richtung mit.

Das Schaltrad 27, das aus ferromagnetischem Material ist, wird in seiner Ruhestellung am Ende der einzelnen, eine halbe Zahnteilung umfassenden Schritte durch zwei oder mehr Haltemagnete 4O und 41 in Fig. 1 und 2 und 44 und 45 in Fig.3 festgehalten. Zwar sind nur zwei Magnete in jedem Ausführungsbeispiel dargestellt, doch sei darauf hingewiesen, dass auch eine Vielzahl von Magneten verwendet werden könnte. Wie bereits beschrieben, werden die Magnete 40 und 41 so ausgewählt und positioniert, dass sie ein Vorwärtsdrehmoment auf die Zugfläche 42 ausüben, um so den Schaltanker 18 am Ende jedes eine halbe Zahnteilung umfassenden Schrittes festzuhalten. Die Magnete 44 und 45 sind abweichend hiervon so ausgewählt und positioniert, dass sie ein Umkehrdrehmoment auf die Zugfläche 46 ausüben, um so den Schaltanker 18 in je einer Endstellung zu halten.

Die oben beschriebene Erfindung gestattet eine genaue Schaltung, wie sie in einer Uhr, insbesondere einer Kleinuhr, erforderlich

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ist. Ausserdem funktioniert das System mit einer minimalen Anzahl von Teilen, um so die gewünschte Schaltung zu erzielen.

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Claims (9)

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Patentansprüche :

Schaltvorrichtung für zeithaltende Instrumente, insbesondere Kleinuhren, wie Armbanduhren, mit einem Gestell, in dem ein hin- und herschwingender Oszillator gelagert ist, der einen im Gestell schwenkbar gelagerten Schaltanker hin- und herschwenkt, der mit Zähnen eines Schaltrades zum schrittweisen Weiterschalten desselben zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nähe der Schaltradzähne (26) Magnetmittel (40, 41; 44, 45) angeordnet sind, die zum Festhalten des Schaltrades (27) nach jedem Schritt auf die betreffenden Schaltradzähne (26) ein Drehmoment ausüben.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise am Gestell (17) zu beiden

Seiten des Schaltankers (18) mindestens zwei Anschlagstifte (19, 21) angeordnet sind, welche die Eewegung des Schaltankers (18) begrenzen.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise der Schaltanker (18) eine mit dem Oszillator (10, 11) zusammenwirkende Gabel (22) und ein Paar von Schaltarmen (28> 29) hat, die je einen Schaltstift (23, 24) tragen, die mit den Schaltradzähnen (26) zusammenwirken.

4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetmittel (40, 41; 44, 45) so versetzt zu den Schaltradzähnen (26) angeordnet sind, dass in den Endstellungen auf das Schaltrad (27) ein Vorwärts- oder ein Rückwärtsdrehmoment ausgeübt wird.

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5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetmittel so angeordnet sind, dass sie Zugflächen (42, 46) der Schaltradzähne (26) gegen den jeweils in Eingriff befindlichen Schaltstift (23, 24) anzulegen versuchen.

6. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetraittel (40, 41; 44, 45) ent-

■ weder die vordere oder die hintere Zugfläche (42, 46) der Schaltradzähne (26) gegen den jeweils im Eingriff befindlichen Schaltstift (23, 24 ) anzupressen versuchen.

7. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Festhaltwirkung mindestens ein Magnet (40* 41; 44, 45) vorgesehen ist»

8. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch

gekennzeichnet, dass für jede Festhaltwirkung mindestens ein Paar von Magneten (40, 41; 44, 45) vorgesehen ist.

9. Schaltvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass je Halbschritt ein Magnet (40; 44) zum Festhalten des Schaltrades (27) vorgesehen, wobei jeweils der andere Magnet (41; 45) im wesentlichen wirkungslos ist.

IO. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetmittel permanente Magnete sind.

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