DE2621225C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gesperre der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

3» Gesperre für ein Uhrwerk zu schaffen, das von einem Antrieb mit Wechselbewegung (Umkehrmotor) angetrieben wird und bei dem der Rotor des Motors in der Weise auf ein Klinkrad einwirkt, daß dieses trotz der Wechselbewegung des Antriebs in nur einer Richtung gedreht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Gesperre vor, das die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale aufweist.
Die Erfindung schafft also ein Gesperre, das ein Sperrad (Sperrklinkrad) koaxial zyn Klinkrad des Gesperres enthält und das der Einwirkung einer Sperrklinke unterliegt, die eine Drehung nur in einem Drehsinn zuläßt und eine Drehung im Gegendrehsinn sperrt Das Klinkrad und das Sperrad sind durch eine nichtstarre Kupplung miteinander verbunden, die in einer Drehrichtung eine feste Winkelverbindung zwischen beiden Rädern herstellt, in der entgegengesetzten Drehrichtung (rückwärtiger Drehsinn) jedoch nicht starr ist und zumindest für das Klinkrad und den rückwärtigen Drehsinn einen Rückholeffekt aufweist Wenn das Klinkrad im normalen Drehsinn gedreht wird, wird auch das Sperrad durch die Kupplung in diesem Normaldrehsinn gedreht Wird dagegen das Klinkrad im rückwärtigen Drehsinn gedreht, so kann sich das Sperrad nicht mitdrehen, da es durch die Sperrklinke daran gehindert wird Sobald jedoch das Klinkrad vom Schwingrotor des Antriebs während dieser Drehung im rückwärtigen Drehsinn freigegeben wird, wird es unter der Einwirkung des Rückholeffektes der Kupplung in jene Winkelstellung zurückgeholt· die es am Ende des Rotationsschrittes im normalen Drehsinn vor Beginn der Drehung im rückwärtigen Drehsinn innegehabt hat In dieser Stellung ist die starre Winkelverbindung für eine Drehung im normalen Drehsinn wieder hergestellt Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher et läutert Es zeigt
F i g. 1 in Draufsicht ein Ausführungsbeispiel der

Erfindung für eine elektrisch angetriebene Uhr mit Schwingankermotor,

F ig, 2 einen Schnitt nach U-IUn Fig, I,

Fig,3 in Draufsicht ein modifiziertes Ausföhrungsbeispiel eines Gesperres for ein durch einen Schwingankermotor angetriebenes Uhrwerk,

F i g, 4 einen Schnitt nach IV-IV in F i g, 3,

Fig,5 in Draufsicht ein zweites Ausführungsbeispiel des Gesperres für einen Schwingankermotor,

F ig, 6 einen Schnitt nach Vl-Vl in F ig, 5 imd

F i g. 7,8 und 9 in Draufsicht ein drittes Ausführungsbeispiel des Gesperres in drei verschiedenen Arbeitsstellungen.

Ein Gesperre dient bekanntlich der Übertragung der Bewegung eines Schwing- oder Pendelantriebes eines Uhrwerks auf die Anzeigeorgane einer Uhr, beispielsweise auf die Zeiger oder Anzeigescheiben. In F i g. 1 ist der Schwinganker 1 eines elektrisch angetriebenen Uhrwerks ,fest mit einer Klinkscheibe 2 verbunden, die einen Klinkzapfen 3 trägt Der Antrieb kann statt durch den Schwinganker 1 auch durch jedes andere schwingende Organ ersetzt sein, beispielsweise durch eine Unruh oder einen Pendelmechanismus.

Ein Gesperre bewirkt, daß bei der Bewegung des Schwingankers in Antriebsrichtung, in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel in Richtung des Pfeiles 4, die Bewegung des Schwingankers (Antriebs) auf die Zeiger der Uhr übertragen wird, während beim Rückschwingen des Ankers das die Bewegung des Antriebs auf die Zeiger übertragende Räderwerk gesperrt oder abgekoppelt ist, so daß die Zeiger der Uhr nicht auch beim Rückschwingen nach rückwärts mitgeführt werden.

In dem in F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wirkt der Klinkzapfen 3, der auf der Klinkscheibe oder Ankerscheibe 2 befestigt ist, mit den Zähnen 5a eines Klinkrades 5 zusammen, das frei drehbar auf einer Welle 6 gelagert ist, auf der ein Sperrad (Sperrklinkenrad) 7 befestigt ist Das Sperrad 7 ist fest mit einem Ritzel 8 verbunden, das das erste Glied eines Räderwerks ist, das die Zeiger der Uhr an die Bewegung des Sperrades ankoppelt An das Sperrad 7 greift eine Sperrklinke 9 an, die eine Drehung des Sperrades in nur einem Drehsinn zuläßt, und zwar in Richtung des Pfeiles

10. Eine Drehung des Sperrades 7 in entgegengesetzter Richtung ist durch die Wirkung der Sperrklinke nicht möglich. Das Sperrad 7 trägt einen Mitnehmerzapfen

11, der durch eine öffnung 12 im Klinkrad S hindurchgreift Das Sperrad 7 trägt weiterhin einen Mitnehmerzapfen 13, der mit einem elastischen Arm 5b des Klinkrades 5, der sich sekantenartig quer in die öffnung 12 des Klinkrades 5 hinein erstreckt, zusammenwirken kann.

Wenn das Klinkrad 5 in einem Drehsinn gedreht wird, der dem Drehsinn der Uhrzeiger entspricht, wenn das Klinkrad 5 also beispielsweise durch den Klinkzapfen 3 des Schwingankers, der sich in Richtung des Pfeiles 4 bewegt, in Richtung des Pfeiles 10 gedreht wird, greift die Kante 14 der öffnung 12 des Klinkrades 5 am Mitnehmerzapfen U des Sperrades 7 an und nimmt über diesen das Sperrad 7 mit Dieses dreht sich dabei zusammen mit dem Klinkrad S in Richtung des Pfeiles to.

Wenn der Schwinganker in entgegengesetzter Richtung zurückschwingt die Klinkscheibe 2 also entgegen dem Pfeil 4 gedreht wird, wird auch die K'iinkscheibe S vom Klinkzapfen 3 in diesem rückwärtigen Drehsinn gedreht Das Sperrad 7 kann dieser Bewegung jedoch nicht folgen, da es durch die Sperrklinke 9 blockiert ist, Während dieser Rqekwärtsdrehung liegt der elastiche Arm 5b des Klinkrades 5 am MitnehmerzRpfen 13 des Sperrades 7 an. Der elastische

Arm Sb verformt sich während dieser Rückschwingbewegung so lange, bis der KJinksapfen 3 des Schwingantriebs den Zahn 5a des Klinkrades 5, auf den er jeweils gerade einwirkt, freigibt In diesem Augenblick wird das Klinkrad 5 durch die Wirkung des elastischen Armes 56, der als Rückholfeder wirkt, in die Ausgangsstellung zurückgeholt Diese Ausgangsstellung entspricht der Stellung des Klinkrades 5, die es am Ende der Drehbewegung im positiven Drehsinn hatte. Dabei sind die Elemente so aufeinander abgestimmt, daß das Klinkrad 5 lediglich eine sehr kurze Schwingbewegung ausführt

In Fig.3 und 4 ist eine Variante des ersten Ausführungsbeispiels gezeigt, bei der das Sperrad 15 mit einer Sperrklinke 16 zusammenwirkt und lediglich einen Mitnehmerzapfen 13 aufweist der mit dem elastischen Arm 5b des Klinkrades 5 zusammenwirkt Der Mitnehmerzapfen 11 des in Fig. 1 u#d 2 gezeigten Ausführungsbeispiels ist bei dem in Fig.3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel nicht vorgesehen. Stattdessen besitzt das Sperrad 15 doppelt so viele Zähne 15a wie das Klinkrad 5 Klinken oder Zähne 5a besitzt Einer der Zähne 15a des Sperrades ist an seinem Außenrand axial aufwärts gebogen und bildet so eine Mitnehmerlasche 156, die an einem Zahn 5ä des

Klinkrades 5 angreift Die aufgehobene Lasche 156 des Sperrades 15 ersetzt bei dieser Ausbildung den Mitnehmerzapfen 11 des in F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiels. Bei dieser Variante des Gesperres braucht der

35' Mitnehmerzapfen 11 nicht mehr genau auf dem Sperrad 15 justiert zu werden, wie das- in dem in F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel erforderlich ist Vielmehr braucht lediglich bei der Herstellung des Sperrades 15 irgendeiner seiner Zähne axial aufwärts gefalzt zu werden. Die Position des so hergesteiiten

Mitnehmers ist dabei in jedem Fall automatisch richtig

justiert, ohne daß es besonderer Justagemaßnahmen bedarf.

Der Vorteil des Gesperres nach der Erfindung liegt

darin, daß das Sperrwerk (die Sperrklinke 9 des ersten Ausführungsbeispiels und die Sperrklinke 16 der Modifikation) unabhängig vom Rückholwerk (vom elastischen Arm 5b, der als Rückholfeder dient) ist. Außerdem kann das Rückholmoment außerordentlich klein gehalten werden, da es vom Sperrwerk unabhängig ist. Trotz des außerordentlich kleinen Rückholmomentes sind jedoch weder die Wirkung noch die Zuverlässigkeit der Sperrwirkung des Gesperres beeinträchtigt Dies führt im Ergebnis dazu, daß das vom Antrieb aufzubringende Drehmoment, das am Klinkzapfen 3 zur Verfügung stehen muß, praktisch ausschließlich durch das Gegenmoment bestimmt ist, das durch das Zeigerräderwerk und die Zeigerlagerung hervorgerufen wird. Im Gegensatz zu den gebräuchlichen Uhrwerken untfällt das Drehmoment, das die Stellkraft eines Sperrwerks überwinden muß, wobei diese Stellkraft tat Gewährleistung einer ausreichenden Funktionssicherheit einen relativ hohen Mindest wert nicht unterschreiten darf. Der Schwingmotor des

6j Uhrwerks muß also bei den herkömmlichen Uhrwerken zum Antrieb des Klinkrades insgesamt eine wesentlich höhere Energie aufbringen, als sie für den bloßen Antrieb der Zeiger der Uhr erforderlich ist.

Die gleichen Vorteile werden aueh mit dem in F i g. 5 und 6 gezeigten Ausfuhrungsbeispiel erhalten, bei dem das Sperrad 17 einen Permanentmagneten 18 trägt, der mit einem der Zähne 19a des Klinkrades 19 zusammenwirkt. Wenn das Klinkrad 19 im normalen Drehsinn gedreht wird, wird auch das Sperrad 17 durch die Ankopplung über den Magneten 18 mitgenommen, ohne daß dabei eine Relativbewegung zwischen dem Klinkrad 19 und dem Sperrad 17 stattfindet. Wird dagegen das Klinkrad 19 in entgegengesetzter Richtung zurückgedreht, so wird das Sperrad 17 durch den Eingriff der Sperrklinke 20 verriegelt, so daß zwischen den beiden Rädern eine Relativbewegung erfolgt. Sobald während dieser Rückkehrbewegung das Klinkrad 19 vom Motorrotor abgekoppelt ist, wird dieses durch die Rückstellkraft des Magneten 18 in seine Ausgangsstellung zurückgeführt, die der relativen Ruhestellung des Klinkrades 19 zum Sperrad 17 entspricht.

In einer Abänderung kann das Sperrad 17 auch einen Mitnehmerzapfen ähnlich wie im ersten Ausführungsbeispiel der Mitnehmerzapfen 11 aufweisen, wobei dieser in der beschriebenen Weise mit dem Klinkrad 19 bzw. einer Kante oder einem an diesem ausgebildeten Anschlag zusammenwirkt. Dadurch kann der Magnet 18 schwächer als bei der zuvor beschriebenen Variante ausgebildet sein. Er braucht bei dieser Ausführung nicht mehr die Rückstellung des Klinkrades 19 zu bewirken, sondern muß lediglich die Mitnahme des Sperrades 17 gewährleisten, also lediglich die Übertragung der zum Antrieb der Zeiger der Uhr erforderliche Kraft vornehmen.

In dem in F i g. 7 bis 9 gezeigten Ausführungsbeispiel wirkt die in den Zeichnungen nur angedeutete Ankerscheibe auf ein Ankersegment 21, das in den Zeichnungen partiell sichtbar ist und drei Ansätze trägt, nämlich die beiden Zapfen 22 und 23 und einen Klinkklotz 24, der mit dem Klinkrad 25 zusammenwirkt. Das Klinkrad 25 ist mit einem Sperrad 26 verbunden, das der Wirkung einer Sperrklinke 27 unterliegt. Die Ankopplung zwischem dem Klinkrad 25 und dem Sperrad 26 erfolgt über einen elastischen Arm 25a, der mit einem Zapfen 28 zusammenwirkt, der seinerseits auf dem Sperrad 26 befestigt ist. Die Ankopplung zwischen den beiden Rädern erfolgt weiterhin über einen am Sperrad 26 befestigten Zapfen 30, der mit einer Kante 29 einer Öffnung im Klinkrad 25 zusammenwirkt. Diese Art der Kopplung zwischen dem Klinkrad 25 und dem Sperrad 26 entspricht der Kopplung, wie sie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist.
Das dargestellte Gesperre wirkt wie folgt:
Wenn sich das Ankersegment 21 in einer seiner beiden Extremstellungen befindet, nämlich in der in F i g. 7 gezeigten Extremstellung nach einer Verdrehung entgegen dem Uhrzeigersinn, greift der Zapfen 22 des Ankersegmentes zwischen zwei Zähne des Klinkrades 25 ein und verriegelt dieses. Wenn sich das Ankersegment 21 dann anschließend in der in F i g. 7 und 8 durch den Pfeil 31 angedeuteten Richtung dreht, wird eine Bewegung erzeugt, bei der der Klinkklotz 24 auf einen der Zähne 25b des Klinkrades 25 einwirkt und dieses in Richtung des Pfeiles 32 entgegen dem Normaldrehsinn dreht. Bei dieser Bewegung ist das Sperrad 26 durch die Sperrklinke 27 gesperrt, bleibt also der Zapfen 28 ortsfest. Dadurch wird der elastische Arm 25a des Klinkrades 25, der am Zapfen 28 anliegt, elastisch verformt. Dies führt dazu, daß das Klinkrad 25 in dem Augenblick, in dem der Klinkklotz 24 außer Eingriff mit dem Zahn 25b des Klinkrades 25 tritt, entgegen der durch den Pfeil 32 gezeigten Drehrichtung unter der Wirkung des elastischen Armes 25a zurückgeführt wird, und zwar um einen Winkelbetrag, der ausreicht, um den Zahn 253 in die in Fig.9 durch eine unterbrochen dargestellte Linie angedeutete Bahn 33 des radial äußersten Punktes des Mitnehmerklotzes 24 auf dem Ankersegment 21 zu führen. Dabei ist die Stabilität des Klinkrades 25 durch die Wirkung des Zapfens 23 gewährleistet, der zwischen zwei Zähne 25b des Klinkrades 25 eingreift. Während der Rückkehrbewegung des Ankersegmentes 21 wird dieses in Richtung des Pfeiles 34 (Fig.9) gedreht. Während dieser Bewegung wirkt der Mitnehmerklotz 24 auf den Zahn 25b ein und verdreht so das Klinkrad 25 in Richtung des Pfeiles 36 (Fig.9). Auf diese Weise werden also das Klinkrad 25 und mit diesem das Sperrad 26 während einer vollen Hin- und Herschwingbewegung des Ankersegmentes 21 um einen Zahn in Richtung des Uhrzeigersinns fortgeschaltet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1. Patentansprüche;

   j_T Gesperre for ein Uhrwerk mit Schwing- oder Pendelantrieb, bei dem der Rotor (Schwingrotor) des Antriebs in der Weise auf ein KJmkrad wirkt, daß das Gesperre in nur einem Drehsinn fortgeschaltet wird, gekennzeichnet durch ein Sperrad (Sperrklinkrad), das koaxial zum Kljnkrad angeordnet ist und dem Eingriff einer Sperrklinke ausgesetzt ist, die eine Drehung des Sperrades im Gegendreh* sinn zum Normaldrehsinn verhindert, und durch eine Kupplung, die zwischen den beiden Rädern eine Winkelkopplung gewährleistet, die nicht starr ist und zumindest bezüglich des Gegendrehsinns des Klinkrades einen Rückholeffekt in der Art aufweist, daß bei einer Drehung des Klinkrades im Normaldrehsinn auch das Sperrad unter der Einwirkung der Kupplung mitgedreht wird, während bei einer Drehung des Klinkrades im Gegendrehsinn, in dem das Sperrad durch die Sperrklinke gesperrt ist, nicht mitgedreht wird, so daß eine Relativverdrehung des Klinkrades gegenüber dem Sperrad erfolgt und das Klinkrad, sobald es der Einwirkung des Rotors des Antriebs entzogen ist, unter der Einwirkung des Rückholeffektes der Kupplung in seine Ausgangsstellung relativ zum Sperrad zurückgeholt wird, wobei die Kupplung zwischen den beiden Rädern zumindest in diesem Sinne nicht starr ist
2. 2. Gesperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung einen Zapfen enthält, der vom Sperrad getragen wird und der durch eine öffnung im Klinkrad hindurchgreift, wobei eine Kante dieser öffnung den Zapfen mitnehmen kann, während das Klinkrad im Norr./aidrehsinn gedreht wird und dadurch auch d-as .Sperrad mitgenommen wird.
3. 3. Gesperre nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrad einen durch eine Öffnung im Klinkrad greifenden Zapfen trägt, der mit dem freien Ende eines elastischen Arms am Klinkrad bei Drehung des Klinkrades im Gegendrehsinn zum Normaldrehsinn in der Weise zusammenwirken kann, daß, da bei Drehung im Gegendrehsinn das Sperrad durch die Sperrklinke blockiert ist, der elastische Arm elastisch verformt wird, während das Klinkrad im Gegendrehsinn drehbar ist und gedreht wird, während das Sperrad blockiert ist, und daß das Klinkrad durch die Federwirkung nach Freigabe durch den Antrieb in seine Ausgangsstellung zurückgeholt wird.
4. 4. Gesperre nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrad doppelt so viele Zähne wie das Klinkrad trägt, daß einer der Zähne des Sperrades axial in der Weise aufwärts gebogen ist, daß er zwischen zwei Zähne des Klinkrades greifen kann und einen Anschlag bildet, des einen Teil der Kupplung darstellt, wobei mit diesem Anschlag ein Zahn des Klifikrädes bei einer Drehung des Klinkrades im Normaldrehsinn so zusammenwirken kann, daß das Sperrad ebenfalls im Normaldrehsinn mitgedreht wird.
5. 5. Gesperre nach einem der Ansprüche 1,2 öder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung einen Dauermagneten enthält, der am Sperrad oder am Klinkrad befestigt ist und mit dem jeweils anderen Rad in der Weise zusammenwirken kann, daß er zwischen beiden Rädern eine nichtstarre Winkelverbindung durch seine magnetische Wirkung herzustellen vermag, die bei einer Relatiwerdrehung der beiden Räder gegeneinander ein Rflckholmoment ausübt,
   
6. 6, Gesperre nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit

   einem Schwinganker oder einer Unruh als Antriebselement, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingelement an einer Scheibe befestigt ist, die einen Klinkzapfen oder Klinkblock trägt, der direkt in das Klinkrad eingreifen kann.

   ίο
7. 7. Gesperre nach einem der Ansprüche I bh. 5, bei

   dem der Antrieb des Uhrwerks eine Unruh oder ein Schwinganker ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingelement ein Ankersegment antreibt, das mit dem Klinkrad zusammenwirken kann.

   is
8. 8. Gesperre nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ankersegment zwei Zapfen trägt, die mit den Zähnen des Klinkrades in der Weise zusammenwirken können, daß sie eine Stabilisierung des Klinkrades in seinen verschiedenen Stellungen

   ίο gewährleisten können, und daß das Ankersegment außerdem einen Klinkklotz trägt, der das Klinkrad schrittweise fortschalten kann.