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Stoppuhr Die Erfindung betrifft Stoppuhren für Zeitmessungen nach
Bruchteilen von Sekunden, vorzugsweise nach 1/so und lAoo Sekunden. Bei einer früheren
Konstruktion (Patent 597698), die vom Erfinder hauptsächlich zum Messen von
Zeiten nach 1/s bzw. 1/1o Sekunden geschaffen worden ist, trägt die Welle des Ankerrades
des Uhrwerks außer dem Zeiger, z. B. dem 1/5-Sekunden-Zeiger, ein Zackenrad, von
dessen Zacken einer etwas länger als die anderen ist. Auf der Achse des üblichen
Säulenrades, von dem aus die Nullstellhebel für den Sekunden- und den Minutenzeiger
gesteuert werden, ist noch eine besondere Stufenscheibe angebracht, die einen mit
dem erwähnten Zackenrad zusammenwirkenden Hebel steuert. Das Zusammenwirken ist
derart, daß beim Anhalten die Stufenscheibe den Steuerhebel so weit schwenkt, daß
er in die nächstliegende Lücke zwischen zwei beliebigen Zacken, zu denen auch der
längere gehören kann, eingreift und damit das Uhrwerk augenblicklich stillsteht.
Beim Nullstellen läßt die Stufenscheibe den Steuerhebel ein Stückweit zurückgehen
derart, daß er zwar aus der betreffenden Zahnlücke austritt, aber immer noch im
Bereich des verlängerten Zapfens stehenbleibt. Dieser läuft dann auch nach einiger
Drehung des Ankerrades am Hebel an, damit das Uhrwerk stillsteht. Die Anordnung
ist so getroffen, daß das Ankerrad am verlängerten Zacken dann angehalten wird,
wenn der, um im Beispiel zu bleiben, 1/5-Sekunden-Zeiger auf »Null« steht. Ein Anwurfhebel,
der mit dem Säulenrad zusammenwirkt, hat die Aufgabe, der
Unruh
jeweils beim Anlaufen der Uhr und beim Rückführen des Bruchteilsekundenzeigers nach
erfolgtem Anhalten einen Anwurfimpuls zu erteilen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung der bekannten
Konstruktion in Hinsicht auf die Messung von Zeiten nach 1/5o oder 1/ioo Sekunden,
wobei dieEigenart des Zurückführens des Sekundenbruchteilzeigers in die Anfangsstellung
mit Hilfe des Uhrwerks beibehalten ist. Bei den Versuchen, die Meßgenauigkeit zu
steigern, hat sich gezeigt, daß der Anlauf des Uhrwerks infolge der vergleichsweise
sehr starken Spiralfeder, die für die hohe Schwingungszahl der Unruh notwendig ist,
nicht mit der notwendigen Zuverlässigkeit gewährleistet ist; gleichermaßen würden
beim Anhalten des Uhrwerks an einem Zackenrad, wie es bei dem vorerwähnten älteren
Patent geschieht, Störungen und Ungenauigkeiten eintreten. Um diese Nachteile zu
beheben, wird gemäß der Erfindung dem Säulenrad ein Organ zugeordnet, mit dem die
Unruh beim Ingangsetzen der Uhr angeworfen, bei ihrem Anhalten festgehalten und
beim Nullstellen wiederum angeworfen wird. Die Anordnung dieses Organs zwischen
dem Säulenrad und der Unruh gewährleistet gleichermaßen das zuverlässige Anwerfen
der Unruh beim Ingangsetzen und beim Zurückführen des Sekundenbruchteilzeigers beim
Nullstellen, ebenso wie das momentane Anhalten des Uhrwerks.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das dem
Säulenrad zugeordnete Organ in einem mit einer Rückholfeder zusammenwirkenden Hebel,
wobei zwei Stufen von Steuerflächen teils am Hebel, teils am Rad vorgesehen sind,
um den Hebel nacheinander aus der Bereitschaftsstellung unter Abgabe eines Anwurfimpulses
in die in bezug auf die Unruh entgegengesetzte Endstellung, sodann aus dieser halb
zurück in die Anhaltestellung und schließlich unter nochmaligem Anwurf wieder in
die Bereitschaftsstellung zu bringen.
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Eine Stoppuhr zum Messen von Zeiten nach 1/ioo Sekunden wird nachstehend
als Ausführungsbeispiel beschrieben und in der Zeichnung dargestellt. Inder Zeichnung
zeigt Fig. i die Gangpartie sowie den Bruchteilsekundenzeiger mit den Steuervorrichtungen
bei abgenommenem Zifferblatt, Fig. 2 einen Schnitt nach I-I durch Fig. i, Fig. 3
das Zifferblatt in Ansicht.
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Mit 1, 2, 3, 4, 5, 6 sind die Werkplatten des Uhrwerks bezeichnet.
Zwischen denWerkplatten2 und 4 ist die Zwischenwelle 7 gelagert; sie trägt den Zahntrieb
8 und erhält über diesen vom Federhaus 34 über die Zwischenräder 35, 36, 37, 38
ihren Antrieb. Fest auf der Welle 7 sitzt ferner das Zahnrad 9, das im Eingriff:
mit dem Zahnrad io auf der Welle i i steht. Die Welle i i ist in den Werkplatten
4 und 5 gelagert; sie greift durch das Zifferblatt 12 durch und trägt auf ihrem
freien Ende den Sekundenbruchteilzeiger 13. Auf der Welle i i ist ferner der Anhaltefinger
14 befestigt, der mit dem Nullanhaltehebel 15 zusammenwirkt. Der Hebel 15 ist aus
dem Grunde als Nullanhaltehebel bezeichnet, weil es seine Aufgabe ist, den Sekundenbruchteilzeiger
in der Nullstellung anzuhalten; nicht dazu vorgesehen ist der Hebel 15, das Uhrwerk
am Ende einer gemessenen Zeitstrecke momentan stillzusetzen; die dafür vorgesehenen
Mittel werden später beschrieben. Der Nullanhaltehebel 15 ist bei 16 schwingbar
auf der Werkplatte i gelagert und steht unter dem Einfluß einer Rückholfeder 17,
die ihn .-an den Anschlagstift 18 in der Werkplatte i her-anzuführen bestrebt ist.
Der Nullanhaltehebel weist an seinem einen Arm i511 eine Spitze 15b1 auf, die in
den Bereich des Anhaltefingers 14 auf der Sekundenbruchteilwelle i i gebracht werden
kann, an seinem anderen Arm 15b Steuerflächen i5c und 15d, die mit Steuernocken
i9 auf dem Säulenrad 2o, drehbar um die Achse 21 auf der Platte i, zusammenwirken.
Dieses Zusammenwirken zwischen dem Säulenrad 2o und dem Hebel 15 besteht darin,
daß in der in Fig. i gezeichneten Bereitschaftsstellung, die mit der gegenseitigen
Stellung der Teile nach erfolgtem Nullstellen identisch ist, die Steuerflächen i5c
und 15d zwischen-zwei Nocken i9 liegen, der Anschlagstift 18 also die Endlage des
Hebels 15 bestimmt. Beim Ingangsetzen des Uhrwerks durch Niederdrücken der Drucktaste
45 und Weiterschalten des Säulenrades 2o um einen Zahn 2o11 hingegen trifft die
nächstliegende Kante eines Nockens i9 auf die Fläche i5c und schwenkt bei der weiteren
Drehung des Säulenrades 2o den Hebel 15, bis seine Steuerfläche 15d auf der kreisbogenförmig
gekrümmten Peripherie des Nockens aufliegt. In dieser Stellung ist die Hebelspitze
15b1 vom. Anhaltefinger 14 zurückgetreten, und die Sekundenbruchteilwelle ii kann
sich frei drehen.
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Auf der Werkplatte i ist ferner der Hebel 22 schwingbar um 23 gelagert.
Er wird zur Einfachheit im weiteren als Anwurfhebel 22 bezeichnet, hat aber, wohlverstanden,
eine sogleich noch zu beschreibende Doppelfunktion, nämlich zum einen die Unruh
anzuwerfen und zum andern sie am Ende einer gemessenen Zeitstrecke augenblicklich
anzuhalten. Der Hebel 22- ist mit zwei Armen versehen; bei 22a greift die Rückholfeder
24 an, am Ende des langen Armes 22b ist die Anwurffeder 25 befestigt. Die Feder
25 ist aus einem dünnen Federdraht gefertigt, der am Ende (Fig. 2) winklig abgebogen
und so in bezug auf den Umfang der Unruh 27 angeordnet ist, daß er im Vorbeischwingen
der Unruh einen Anwurfimpuls zu erteilen vermag, während er in der Mittelstellung
des Hebels 22 die Unruh und damit das ganze Uhrwerk anhält.
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Die Unruh 27 ist teils in der Werkplatte 3, teils in der Brücke 28
gelagert und steht über den nicht gezeichneten Anker in Verbindung mit dem Ankerrad
29, dessen Welle 30 einerends in der Werkplatte 6, anderends in dem Kloben
31 gelagert ist. Auf der Ankerradwelle 3o ist der Zahntrieb 32 befestigt, der im
Eingriff mit dem Rad 33 auf der Welle 7 steht.
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Die Rückholfeder 24 ist bestrebt, den Anwurfhebel 22 an den -in der
Werkplatte i befestigten
Anschlagstift 26 heranzuführen, ihn also
in der in Fig. i dargestellten Bereitschaftsstellung zu halten.
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Der mit 22c bezeichnete zweite Arm des Anwurfhebels 22 wirkt mit den
Nocken ig des Säulenrades 2o zusammen und weist zu diesem Zweck zwei Stufen 22a1,
22a2 auf. Diese Stufen sind derart angeordnet, daß sie in der in der Zeichnung in
Fig. i dargestellten Bereitschaftsstellung unwirksam sind und die Stellung des Hebels
22 allein durch den Anschlagstift 26 und die Rückholfeder 24 bestimmt ist. Steht
hingegen der Anwurfhebel mit der Stufe 22c1 auf der Peripherie des nächstfolgenden
Steuernockens ig, so befindet sich der Anwurfhebel 22 in seiner der gezeichneten
Stellung entgegengesetzten Endstellung, wobei sich das Anwurfende 25a der Anwurffeder
25 etwa im Punkt 54 (Fig. i) befindet, die Unruh also wiederum frei ist. Steht schließlich
der Anwurfhebe122 mit der Mittelstufe 22c2 auf der Peripherie eines Steuernockens
ig, dann befindet sich der Hebel 22 in der Mittelstellung, d. h. das Anwurfende
25a der Anwurffeder liegt auf dem Umfang der Unruh 27 auf und hält diese und damit
das Uhrwerk an. Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtungen ist folgende:
i. Ingangsetzen der Uhr Das Uhrwerk befindet sich zunächst in der in Fig. i gezeichnetenBereitschaftsstellung;
dieDrucktaste 45 wird in Pfeilrichtung niedergedrückt, Säulenrad 2o um einen Zahn
2o11 weitergeschaltet, der Nocken Iga stößt mit seiner Kante auf den Hebelarm 22c,
schwenkt Hebel 22 um 23, bis Stufe 22e1 auf der kreisbogenförmig gekrümmten Peripherie
des Nockens Iga steht. Dabei hat der Hebelarm 22b eine Winkelbewegung ausgeführt,
an deren Ende das Federende 25a im Punkt 54 (Fig. i) steht. Die Unruh hat beim Vorbeistreichen
der Feder 25, 25a einen Anwurfimpuls erhalten. Gleichzeitig mit dem Anwurfhebel
22 ist der Nullanhaltehebel 15 von dem Nocken igb aus der in Fig. i gezeichneten
Anhaltestellung in die Freistellung geschwenkt worden, so daß also der Anhaltefinger
14 an der Spitze des Hebels 1511 vorbeigehen und das Uhrwerk ungehindert in Gang
treten kann.
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2. Anhalten Zum Anhalten des Uhrwerks am Ende einer gemessenen Zeitstrecke
wird die Drucktaste 45 ein zweites Mal niedergedrückt, damit Säulenrad 20 um einen
Zahn 2o11 fortgeschaltet; Nocken Iga fällt auf die zweite Stufe 22c2. Hebel 22 geht
unter der Wirkung der Rückholfeder in die Mittelstellung, bei der Anwurffederende
25a die Unruh 27 festhält; Nullanhaltehebel 15 bleibt unbeeinflußt.
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3. Nullstellen Nach erfolgtem Ablesen der Uhr am Zifferblatt 12, das
bei i211 ihoo Sekunden, bei i2b ganze Sekunden und bei i2c ganze Minuten abzulesen
gestattet, wird die Drucktaste 45 wiederum niedergedrückt mit folgender Wirkung:
Nocken Iga fällt von Stufe 22C2 ab, wodurch Säulenrad 2o und Hebel 22 außer Berührung
treten und Hebel 22 durch die Rückholfeder24 an denAnschlagstift26 herangeführt
wird. Dabei kehrt der Hebelarm 2211 aus seiner Mittelstellung in die in Fig. i gezeichnete
Bereitschaftsstellung zurück, d. h. das Anwurffederende 25a löst sich von der Unruh
27 und gibt dieser einen neuen Anwurfimpuls. Steuerfläche i5d am Nullanhaltehebel
15 fällt vom Steuernocken igb ab, und Hebel 15 kehrt unter der Wirkung der Rückholfeder
17 in seine in Fig. i dargestellte N ullanhaltestellung zurück. Das Uhrwerk läuft
zunächst weiter, bis der Anhaltefinger 14 auf der Sekundenbruchteilwelle i i an
der Spitze des Hebelarmes 15a angelaufen ist, was dann der Fall ist, wenn der Zeiger
13 auf »ioo« an der Skala 12a steht.
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Gleichzeitig mit der Rückführung des Anwurfhebels 22 in die Bereitschaftsstellung
und des Hebels 15 in die Nullanhaltestellung sind der Minutenzeiger 46 und der Sekundenzeiger
48 (Fig. 3) mittels des zweiarmigen Nullstellhebels 39, der bei 4o auf der Werkplatte
i gelagert ist und bei 3g11 mit dem Säulenrad 2o und mit seinen freien Enden 3g
b und 39c mit den Nullstellherzen 41 und 42 auf der Minutenwelle43 bzw. der Sekundenwelle
44 zusammenwirkt, in die Nullstellung gebracht und in dieser festgehalten
worden. Diese Vorrichtungen sind dem Fachmann geläufig.