DE2609634A1

DE2609634A1 - Schaltrad zum vorwaertsschalten des kalenderringes einer uhr

Info

Publication number: DE2609634A1
Application number: DE19762609634
Authority: DE
Inventors: Edwin Jakob
Original assignee: Ebauchesfabrik ETA AG
Current assignee: Ebauchesfabrik ETA AG
Priority date: 1975-05-16
Filing date: 1976-03-09
Publication date: 1976-11-18
Also published as: GB1487318A; US4060976A; CH634575A4; FR2311342A1; CH599588B5; DE2609634B2; FR2311342B1; DE2609634C3

Description

Eta A.G. Ebauches-Fabrik Grenchen / SO

Schaltrad zum Vorwärtsschalten des Kalenderringes einer Uhr

Die Erfindung betrifft ein Schaltrad zum Vorwärtsschalten des Kalenderringes einer Uhr, mit einem Zahnkranz und einem zum Eingreifen in die Innenverzahnung des Kalenderringes bestimmten, radial über den die Verzahnung vorstehenden Schaltzahn.

Es sind schon Uhren mit einem Kalenderring bekannt, bei denen eine Korrektur des Datums auch dann ausgeführt werden kann, wenn ein der Fortschaltung des Kalenderringes dienender Schaltzahn in die Innenverzahnung des Schaltringes eingreift. Dieser Korrekturvorgang wird dadurch ermöglicht, indem der Schaltzahn so ausgebildet wird, dass er beim Drehen des Kalenderringes durch andere Mittel als durch den Schaltzahn selbst radial nach innen ausweichen kann. Ein Schaltrad mit einem solchermassen ausgebildeten Schaltzahn ist in der US-Patentschrift 3 744 beschrieben, Dieses bekannte Schaltrad ist einstückig und weist einen koaxial zur Welle des Schaltrades verlaufenden Schlitz auf, der sich, angenähert längs des halben Umfanges erstreckt. Im Bereich des einen Endes des Schlitzes ist der Schaltzahn ange-

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ordnet und der Zahnkranz des Schaltrades durchbrochen, so dass das durch den Schlitz vom übrigen Teil des Schaltrades getrennte Stück des Zahnkranzes wie eine Feder wirksam ist. Auf der Innenseite des Schaltzahnes steht ein Ansatz in tangentialer Richtung vor. Dieser Ansatz dient während dem Vorwärtsschalten des Kalenderringes durch den Schaltzahn als Anschlag gegen die Innenseite des dem Schaltzahn benachbarten Zahnes des Schaltrades, zwischen welchen beiden Zähnen der Zahnkranz durchbrochen ist. Wird der Kalenderring vorwärtsgedreht, wehn sich der Schaltzahn zwischen zwei Zähnen der Innenverzahnung des Kalenderringes befindet, so kann der Schaltzahn dank der federnden Wirkung des durch den Schlitz getrennten Zahnkranzstückes radial nach innen ausweichen, so dass er das Vorwärtsdrehen des Kalenderringes nicht behindert.

Das Herstellen dieses bekannten Schaltrades bietet Schwierigkeiten. Es ist allgemein üblich, dass derartige ührteile gestanzt werden. Zum Entfernen der beim Stanzen entstehenden Gräte werden die ausgestanzten Schalträder in eine Poliertrommel gegeben, um deren Oberfläche zu behandeln. Dabei purzeln die einzelnen Schalträder durcheinander, wobei es öfters vorkommt, dass sich die aufgetrennten Zahnkranzstücke in den Schlitzen anderer Schalträder einhaken, so dass sich unter UmstäTden längere Ketten von aneinanderhängenden Schalträder bilden. Derselbe Effekt tritt auch auf, wenn für die Montage der Uhrwerke sogenannte Vibratoren zum Zuführen der Einzelteile verwendet oder wenn eine Vielzahl solcher Schalträder in einer Schachtel transportiert werden. Das Trennen der zusammenhängenden Schalträder erfordert einen beachtlichen Zeitaufwand und des öftern werden die Schalträder beim Trennen beschädigt und unbrauchbar.

Darüber hinaus eignen sich diese bekannten Schalträder nicht zum Schalten einer Wochentagscheibe, weil der Mitnehmer zum Vorwärts-

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schalten der Mitnehmerscheibe ausgerechnet an einer durch den Schlitz geschwächten Stelle des Zahnkranzes angeordnet werden müsste, wodurch die Bruchgefahr wesentlich erhöht würde.

Es ist Aufgabe .der Erfindung ein Schaltrad der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem das Ineinanderhaken der Schalträder während dem Poliervorgang und/oder des Transportes verhindert wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Schaltrad zu schaffen, welches sich auf einfache Weise zum Weiterschalten einer Wochentagscheibe ausbilden lässt.

Das erfindungsgemässe Schaltrad ist dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere zur Aufnahme einer Welle dienende Zone des Schaltrades so mit dem Zahnkranz verbunden ist, dass beim Vorwärtsschalten des Kalenderringes durch den Schaltzahn der Zahnkranz konzentrisch zur genannten Zone ist und dass beim Vorwärtsschalten des Kalenderringes durch andere Mittel als durch den Schaltzahn, derselbe samt dem Zahnkranz ausweicht, wobei der Zahnkranz seine geometrische Form beibehält.

Der Erfindungsgegenstand ist nachstehend mit Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Teil eines Uhrwerkes mit einem Schaltrad, dessen Schaltzahn einen nur teilweise dargestellten Kalenderring antreibt und

Fig. 2 den gleichen Ausschnitt aus dem Uhrwerk wie in der Fig. 1, in welcher Darstellung sich der Schaltzahn in der Ausweichstellung befindet.

Die Fig. 1 zeigt einen Teil eines Uhrwerkes, von dem nur die unmittelbar mit einem Schaltrad 1 zusammenwirkenden Elemente

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dargestellt sind. Auf den Stundenrad 3 frei drehbar ist ein Sternrad 4 zum Vorwärtsschalten einer nicht dargestellten Wochentagscheibe gelagert. Das Schaltrad 1 wird über einen zwei Räder

5 und 6 umfassenden Trieb durch das Stundenrad angetrieben. Der genannte Trieb ist auf einer Welle 7 gelagert. Das Rad 6 greift in die Verzahnung des Stundenrades und das mit dem Rad

6 starr verbundene Rad 5 greift in die Verzahnung 8 des Schaltrades 1 ein. Das Uebersetzungsverhältnis ist so gewählt, dass das Schaltrad 1 einmal dreht, wenn sich das Stundenrad 3 2 -mal dreht. Ein Zahn des Schaltrades 1 ist als Schaltzahn 9 ausgebildet und steht in radialer Richtung über die anderen Zähne des Schaltrades 1 vor, damit der in die Innenverzahnung eines nur teilweise dargestellten Kalenderringes 11 eingreifen kann.

Eine erste Hebelfeder 12 dient zum Halten des Kalenderringes 11 und eine zweite Hebelfeder 13 zum Halten des Sternrades 4 in bestimmten Stellungen zwischen zwei Schalt vorgängen.

Das Schaltrad 1 weist einen in sich geschlossenen Zahnkranz 14 und zwei Aussparungen 15 und 16 auf. Durch diese Aussparungen wird eine mittlere Zone 17 des Schaltrades 1 gebildet, die über eine Speiche 18 mit dem Zahnkranz 14 verbunden ist. Durch die mittlere Zone erstreckt sich eine Welle 19, um die sich das Schaltrad 1 drehen kann. Die Speiche 18 ist quer zu demjenigen Radius angeordnet, längs welchem sich der Schaltzahn 9 erstreckt, und schliesst mit dem genannten Radius vorzugsweise einen Winkel von 60° ein. Quer zur Speiche 18 erstreckt sich ein mit dem Zahnkranz 14- verbundener Steg 20 in radialer Richtung zur mittleren Zone 17 hin. Im normalen Betriebszustand und während dem Vorwärtsschalten des Kalenderringes 11 durch den Schaltzahn 9 berührt das innere Ende des Steges 20 die mittlere Zone 17. Der Steg 20 könnte auch mit der mittleren Zone 17 ver-

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bunden sein, wobei dann sein äusseres Ende am Zahnkranz 14 anliegen würde. Die aneinander stossenden Auflageflächen des Steges 20 und der mittleren Zone 17 verlaufen vorzugsweise in tangentialer Richtung. Im Bereich des Zahnkranzes 14, in welchem Bereich der Steg 20 mit dem Zahnkranz 14 verbunden ist, befindet sich ein in axialer Richtung vom Schaltrad 1 abstehender Mitnehmer 21, welcher mit der Verzahnung des Sternrades 4 zusammenwirkt. Der Mitnehmer 21 ist teilweise aus dem Schaltrad 1 ausgestanzt und rechtwinklig umgebogen.

In der Fig. 1 befindet sich das Schaltrad 1 gerade in der Stellung, in welcher einerseits der Schaltzahn 9 den Kalenderring 11 und andererseits der Mitnehmer 21 das Sternrad 4 bzw. die nicht dargestellte Wochentagscheibe vorwärt s schalt et.. Das Stundenrad 3 dreht sich im Uhrzeigersinn und der von diesem angetriebene, die beiden Räder 5 und 6 umfassende Trieb dreht sich im Gegenuhrzeigersinn, daher wird das Schaltrad in Richtung des Pfeiles 22, d.h. ebenfalls im Uhrzeigersinn gedreht. Die vorzugsweise radial verlaufende Vorderflanke des Schaltzahnes 9, welche an der vorzugsweise ebenfalls radial verlaufenden Rückflanke des Zahnes 23 der Innenverzahnung des Kalenderringes

11 anliegt, übt ein entgegen der Rückführkraft der Hebelfeder

12 gerichtetes Drehmoment auf den Kalenderring 11 aus, wobei die Reaktionskraft bezüglich des Schaltrades 1 tangential auf den Schaltzahn 9 einwirkt. Diese am Schaltzahn 9 angreifende Kraft ist durch einen pfeil 24 angedeutet. Die vom Rad 5 des Triebes auf das Schaltrad 1 ausgeübte Kraft ist durch einen Pfeil 25 angegeben. Auf den Mitnehmer 21 des Schaltrades 1 wirkt ·■■ eine dritte Kraft ein, die durch einen Pfeil 26 dargestellt ist, Weil der Zahnkranz 14 starr ist, kann eine resultierende Kraft aus diesen drei auf das Schaltrad 1 einwirkenden Kräfte bestimmt werden. Der Steg 20 ist vorzugsweise so angeordnet, dass er sich praktisch parallel zur Richtung der resultierenden Kraft gegen das Zentrum des Schaltrades 1 erstreckt, wenn die maximale

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resultierende Kraft auftritt. Durch die Anwesenheit des Steges 20 arbeitet das Schaltrad 1 während der Vorwärtsschaltung praktisch wie ein starres Schaltrad, obwohl die mittlere Zone 17 nur über die Speiche 18 mit dem Zahnkranz Ik verbunden ist. Das Verhalten des Schaltrades 1 während des Schaltvorganges wie ein vollkommen starres Schaltrad, wirkt sich auf die Schaltgenauigkeit aus, so dass die Schaltzeiten des Kalenderringes und der Wochentagscheibe genau festgelegt sind.

Bei Uhrwerken, die keine Wochentagscheibe aufweisen, wirken nur zwei Kräfte auf das Schaltrad 1 ein. Die Richtung der resultierenden Kraft ist nicht die gleiche wie oben angeführt. Dieser Umstand ist beim Anordnen des Steges 20 zu berücksichtigen. Verglichen mit der Fig. 1 müsste dementsprechend der Steg 20 im Gegenuhrzeigersinn versetzt angeordnet werden. Die resultierende Kraft ist in beiden Fällen, d.h. bei zwei oder drei wirkenden Kräften, durch die mittlere Zone 17 nach aussen gerichtet, so dass der Steg 20 als Anschlag wirkt. Dadurch wird die Speiche 18 entlastet und biegt sich nicht durch.

Während dem Korrekturvorgang des Datums wird der Kalenderring 11 nicht durch den Schaltzahn 9, sondern mittels nicht gezeichneter Korrekturorgane in Richtung des Pfeiles 27 vorwärtsgeschaltet. In der Fig. 2 ist ein Moment während des Korrekturvorganges festgehalten. Da die Drehbewegung des Kalenderringes 11 während dem Korrekturvorgang vergleichsweise zur Drehbewegung des Schaltrades sehr schnell ist, kann vorausgesetzt werden, dass während des Korrekturvorganges das Stundenrad 3 und die Räder 5 und 6 des Triebes still stehen.

Durch das Drehen des Kalenderringes 11 trifft die Vorderflanke 28 des Zahnes 23 des Kalenderringes auf die Rückflanke 29 des Schaltzahnes 9 auf. Weil diese beiden Flanken schräg zum entsprechenden Radius gestellt sind, wirkt eine Kraft auf den Schaltzahn 9 ein, die auf den starren Zahnkranz Ik übertragen wird. Weil der Zahnkranz mit dem Rad 5 im Eingriff steht, wird

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der ganze Zahnkranz Ik durch die oben genannte Kraft um den Eingriffspunkt der Verzahnungen des Rades 5 und des Zahnkranzes I¹J im Uhrzeigersinn geschwenkt. Dabei biegt sich die Speiche 18 federnd durch, weil die mittlere Zone 17 auf der ortsfesten Welle 19 gelagert ist*und nicht ausweichen kann.

Der Mitnehmer 21, welcher am Zahnkranz 14 befestigt ist, wird ebenfalls um eine kleine Strecke verschoben. Da aber die Bewegungsrichtung des Mitnehmers 21 angenähert parallel zur Rückflanke 30 des Zahnes 31 des Sternrades 4 gerichtet ist, wird durch die Schwenkbewegung des Zahnkranzes I¹* das Sternrad *t praktisch nicht bewegt.

In der Fig. 2 ist die "maximale Auslenkung des Schaltzahnes_% 9 dargestellt. Die Scheitel des Schaltzahnes 9 und des Zahnes 23 des Kalenderringes 11 werden durch die federnde Wirkung der Speiche 18 aneinandergedrückt. Wird der Zahn 23 in Richtung des Pfeiles 27 weitergedreht, so kehrt der Zahnkranz 1*1 und damit der Schaltzahn 9 wieder in seine Ausgangslage zurück.

Bei einem Uhrwerk, das mit dem oben beschriebenen Schaltrad versehen ist, kann jederzeit eine Kalenderkorrektur vorgenommen werden, insbesondere auch dann, wenn sich der Schaltzahn im Bereich der Innenverzahnung des Kalenderringes befindet. Während dem normalen Vorwärtsschalten des Kalenderringes durch das Schaltrad wirkt dieses genau gleich wie ein starres Schaltrad, wodurch die SchaltZeitpunkte des Kalenderringes bzw. der Datumsscheibe genau festgelegt sind.

Eine Korrektur des Datums kann bei einer mit dem oben beschriebenen Schaltrad bestückte Uhr auch durch Rückwärtsyersteilen der Zeiger erfolgen, wobei dann das Schaltrad 1 ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn gegenüber dem Kalenderring 11 gedreht wird. Dies hat zur Folge, dass der Schaltzahn 9 in Richtung zum Zentrum der Uhr ausweicht und den Zahn 23 der Innenverzahnung des Kalenderringes überspringt. .

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Bei der Herstellung der oben beschriebenen Schalträder treten keine Schwierigkeiten auf, d.h. die Schalträder können sich während dem Entgraten und Polieren in einer Trommel, in der Zuführvorrichtung oder während dem Transport nicht ineinander verhaken, weil der Zahnkranz 14 nicht durchbrochen ist.

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Claims

PATENTANSPRUECHE

\lJ Schaltrad zum Vorwärtsschalten des Kalenderringes einer Uhr, mit einem Zahnkranz und einem zum Eingreifen in die Innenverzahnung des Kalenderringes bestimmten, radial über die Verzahnung vorstehenden Schaltzahn, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere zur Aufnahme einer Welle dienende Zone (17) des Schaltrades so mit dem Zahnkranz (I²O verbunden ist, dass beim Vorwärtsschalten des Kalenderringes durch den Schaltzahn (9) der Zahnkranz konzentrisch zur genannten Zone ist und dass beim Vorwärtsschalten des Kalenderringes durch andere Mittel als durch den Schaltzahn, derselbe samt dem Zahnkranz ausweicht, wobei der Zahnkranz seine geometrische Form beibehält.
2. Schaltrad nach Anspruch 1-, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte mittlere Zone über eine Speiche (18) mit dem Zahnkranz verbunden ist, und dass die Längsrichtung der Speiche quer zum Radius, längs dem sich der Schaltzahn erstreckt, angeordnet ist.
3. Schaltrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum sichern Verhindern des Ausweichens des Schaltzahnes, während dieser den Kalenderring antreibt, ein als Anschlag dienender Steg (20) zwischen dem Zahnkranz und der genannten mittleren Zone vorhanden und dass der Steg quer zur Speiche angeordnet ist.
4. Schaltrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg am Zahnkranz oder an der genannten mittleren Zone befestigt ist und dass das freie Ende des Steges an der mittleren Zone bzw. am Zahnkranz anliegt, wenn sich der Schaltzahn nicht in seiner Ausweichstellung befindet.
5. Schaltrad nach Anspruch 3₅ dadurch gekennzeichnet, dass ein

in axialer Richtung vorstehender Mitnehmer (21) zum Schalten einer Wochentagscheibe vorhanden ist, und der Mitnehmer in demjenigen

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- IC -

Bereich des Zahnkranzes angeordnet ist, der zum Steg benachbart ist.
6. Schaltrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beim Vorwärtsschalten wirksame Vorderflanke des Schaltzahnes
(9) radial ausgerichtet ist und dass die Rückflanke des Schaltzahnes schräg zur Vorderflanke verläuft.

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