DE2154769C2 - Zeitschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zeitschalter, bei dem zwei Teile seines Gehäuses um eine konzentrische Achse frei drehbar ineinander gelagert und über innerhalb des Gehäuses 'angeordnete getriebliche Kopplungsmittel miteinander verbunden sind, von denen ein Teil durch eine Federantriebskraft beaufschlagt ist und ein anderer Teil einer Hemmung unterliegt (DE-AS 19 14 070).

Zeitschalter dieser Art weisen als Uhrwerkshemmung Unruhe- oder Schwingankerhemmungen auf und benötigen meist eine getrennte Aufzugsfeder für das Zeitwerk und für das Leutwerk sowie eine große Zahl von Uhrwerkseinzelteilen.

Für Türscharniere und dergleichen ist der Vorschlag gemacht worden, Fließmassen rheopexen Verhaltens als Zweikomponentenmassen herzustellen und diese als Hemmung zu verwenden. Flüssigkeiten mit rheopexem Verhalten setzen der Molekularverschiebung bei zunehmender Geschwindigkeit einen nach einer Parabelfunktion steil ansteigenden Widerstand entgegen, so daß sie z. B. auf dynamische Beanspruchungen federnd elastisch wie ein Festkörper reagieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Zeitschalter zu schaffen, der bei einer im alltäglichen Leben ausreichenden Anzeigegenauigkeit aus einer Mindestanzahl von Einzelteilen als billiger Massenartikel mit geringstmöglichem Aufwand und in extrem kleinen Abmessungen hergestellt werden kann und der insbesondere ohne die Anwendung von Uhrwerksteilen auskommt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Anspruch 1 gelöst, weil durch die Ausnutzung der unmittelbar an einem Planetenrad gebildeten konstanten Hemmung eine ganze Serie von Zahnrädern entfallen und weitere Einsparungen an getrieblichen Mitteln dadurch entstehen, daß eine Innenverzahnung und/oder ein Sonnenrad mit den Gehäuseteilen jeweils gemeinsame Spritzteile bilden.

Die Ausgestaltung der Erfindung nach dem Anspruch 2 ermöglicht es, über Lücken in der Verzahnung die Hemmung des Planetenrades und damit der Gehäusebewegungen gegeneinander über den durch die Zahnlücke begrenzten Bewegungsbereich aufzuheben, so daß die innerhalb des Freihubweges freiwerdenden Kräfte der Feder für die Erzeugung von Signalen, Wecktönen und zur Erfüllung von Schaltaufgaben und dergleichen ausgenutzt werden können. Eine vorteilhafte Lösung für die Unterbringung der Hemmung ergibt sich aus der Lösung nach Anspruch 3, weil sich in den hohlen Lagerzapfen ohne Schwierigkeiten die zunächst dünnflüssige Fließmasse einfüllen läßt, die dann nach einer entsprechenden Topfzeit zu einer zähflüssigen Masse härtet. In dem zähflüssigen Zustand ließe sich eine derartige Masse nicht in derart kleine Räume kurzfristig in einer Massenproduktion einfüllen. Der

Anspruch 4 gibt eine Ausgestaltung, die für die Positionierung des Zeitablaufes, also für die Einstellung des gewünschten Zeitablaufes erforderlich ist Dies gilt insbesondere auch für den Anspruch 5. Der Anspruch 6 gibt eine besonders einfache Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung einer Spiralfeder als Antriebsfeder, die bei Massenprodukten dieser Art bei ausreichender Länge eine durchaus ausreichende drehmomentkonstante Antriebsfeder bilden kann.

Der Anspruch 8 ist eine besonders einfache Lösung für die Erzeugung eines Wecksignals, weil eine derartige Federzunge bei dem Eingriff in einen Verzahnungssektor ein schnarrendes Weckgeräusch erzeugen kann. Sinngemäß könnte eine derartige Federzunge auch als Kontaktzunge ausgebildet sein. Der Anspruch 8 gibt eine Lösung, mit deren Hilfe eine Einstellung der Federkraft durch Verdrehen des Lagerzapfen, an dem sich auch die Feder abstützt, beispielsweise durch die Verwendung eines eingesetzten Geldstückes leicht erzielen läßt Da die Laufzeit des Zeitschalters bzw. des Kurzzeitweckers jeweils von dem Verhältnis zwischen der Antriebskraft durch die Feder und der Hemmkraft durch die Fließmasse gebildet ist, läßt sich ein derartiger Zeitschalter sowohl für sehr kurze Zeit als auch für längere Zeiträume programmieren.

Der Anspruch 10 läßt eine besondere Zeitskala entfallen, da die entsprechenden Markierungen unmittelbar in die Gehäuseteile eingearbeitet sein können.

Die Erfindung ermöglicht es, unter Verwendung nur weniger, einfach herzustellender, beispielsweise im Spritzvorgang zu erstellender Teile ein Zeitschaltwerk zu erstellen, das den verschiedensten Zwecken dienen kann, insbesondere auch als Schlüsselanhänger mit Weckwerk und dergleichen mehr. Die Verwendungszwecke müssen berücksichtigen, daß eine Fließmassenhemmung, wie sie die Erfindung verwendet, keine Präzisionszeitmessung ergeben kann, sondern die Wiederholgenauigkeit der eingestellten Zeitabläufe gewissen Schwankungen unterworfen sind. Ob es sich um Eieruhren, Parkuhren, Erinnerungswecker für Termine handelt, oder ob es sich um elektrische Schaltaufgaben handelt, die Zahl der Anwendungsfälle, in denen nur eine geringe Zeitgenauigkeit verlangt wird, ist sehr groß.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbe-Schreibung anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele im einzelnen beschrieben. In der Zeichnung zeigt die

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen als Schlüsselanhänger ausgebildeten, erfindungsgemäßen Zeitschalter;

F i g. 2 einen Schnitt durch einen Zeitschalter gemäß Fig. 1;

Fig.3 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf einen Zeitschalter nach Fig. 1;

Fig.4 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf einen mit einem Reibradgetriebe ausgerüsteten Zeitschalter.

In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist der erfindungsgemäße Zeitschalter als Schlüsselanhänger, insbesondere als Parkuhr oder dergl. ausgebildet und besteht im wesentlichen aus zwei konzentrisch ineinander gelagerten Gehäuseteilen 1 und 2, einem hohlen Lagerzapfen 3 und beide Gehäuseteile 1 und 2 miteinander koppelnden getrieblichen Mitteln 4,5 und 6 sowie einer Spiralfeder 7. Das Gehäuseteil 1 ist als topfförmiges Gehäuse ausgebildet, während das Gehäuseteil 2 eine Vertiefung 8 aufweist und deckelartig, jedoch frei drehbar um eine durch einen hohlen Lagerzapfen 3 gebildete, konzentrische Achse am Gehäuseteil 1 gelagert ist. Der Lagerzapfen 3 weist eine Ausnehmung 9 auf, die einen Vorrat an Fließmasse 10 aufnimmt und mit einer schlitzförmigen, radialen Öffnung 11 versehen ist Der Lagerzapfen 3 ist drehbar im Gehäuseteil 1 gelagert und andererseits drehfest durch Vermittlung eines Befestigungsstiftes 12, mit dem anderen Gehäuseteil 2 verbunden. Das Gehäuseteil 2 besteht aus einem topfförmigen Mittelteil 13 und einem deckelartigen, die Umfangsränder des ersten Gehäuseteiles 1 übergreifenden Teil 14 und weist einen radial gerichteten Ausleger 15 auf, an dem um eine zum Lagerzapfen 3 parallele Achse 16 ein Planetenrad 5 frei drehbar gelagert ist In dem in den F i g. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die die Gehäuseteile 1 und 2 miteinander koppelnden getrieblichen Mittel 4,5 und 6 als Planeten-Zahnradgetriebe ausgebildet und ist das Sonnenrad des Getriebes unter Zwischenschaltung einer durch eine Hülse 17 gebildeten Rutschkupplung auf dem Lagerzapfen 3 gelagert, derart daß die im Lagerzapfen 3 bevorratete Fließmasse in einen Ringspalt 18 zwischen der Hülse 17 und dem Lagerzapfen 3 eintreten kann, so daß die Drehbewegung des Sonnenrades 4 in einer Drehrichtung vermittels der Fließmasse 10 gehemmt ist, während es in der entgegengesetzten Drehrichtung mehr oder minder frei beweglich ist. Mit dem Sonnenrad 4 kämmt das Planetenrad 5, welches über ein auf das Gehäuseteil 2 wirkendes und gegen das Gehäuseteil 1 abgestütztes Drehmoment angetrieben ist. Das auf das Gehäuseteil 2 wirkende Drehmoment wird im gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine Spiralfeder 7 aufgebracht welche in der topfförmigen Ausbauchung des Gehäuseteiles 2 angeordnet und über einen Stützarm 19 in der schlitzförmigen radialen öffnung 18 des Lagerzapfens 3 abgestützt ist. Andererseits greift die Spiralfeder 7 über einen Auslegerarm 20 am Gehäuseteil 2 an. Am Innenumfang der senkrecht zur Gehäuseebene gerichteten Wandung 21 des Gehäuseteiles 1 ist über einen Teil des Umfangsbereiches der Gehäusewandung hin eine als Außenrad des Planetengetriebes wirkende Innenverzahnung 22 angeordnet, mit der das Planetenrad 5 andererseits kämmt Dem Ausleger 15 gegenüberliegend ist am Gehäuseteil 2 eine Federzunge 23 angeordnet, die im gezeigten Ausführungsbeispiel als Klangzunge mit der Innenverzahnung 22 zusammenwirkt, und zwar in der Weise, daß nachdem das Planetenrad 5 den Bereich der das Außenrad bildenden Innenverzahnung 22 durchlaufen hat ein gewisser Freihub einsetzt, innerhalb dessen das Gehäuseteil 2 gegenüber dem Gehäuseteil 1 frei drehbar ist und unter der Wirkung der Spiralfeder 7 relativ schnell verdreht wird, so daß die Klangzunge 23 über die Innenverzahnung 22 rattert. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Teile 13 und 14 des zweiten Gehäuseteiles gegeneinander verdrehbar ausgebildet, wobei das topfförmige Teil 13 gegenüber dem Deckelteil 14 verdrehbar ist und vorzugsweise entlang seiner vertikal zur Gehäuseebene gerichteten Umfangsfläche eine Riffelung 26 oder dergl. sowie oberseitig eine Anzeigeskala und einen Zeiger 27 aufweist während das Deckelteil 14 oberseitig ebenfalls mit einer Skala 28 versehen ist. Das die Unterseite des Gehäuseteiles 1 teilweise übergreifende Kopfteil 29 des Lagerzapfens 3 ist mit einem Schlitz 30 versehen, über den der Lagerzapfen 3, beispielsweise mittels eines Geldstückes, zwecks Erlangung einer bestimmten Vorspannung der Spiralfeder 7 gegenüber beiden Gehäuseteilen 1 und 2

verdrehbar ist.

In der Darstellung der Fig.4 ist bei im übrigen gleicher Ausgestaltung ein mit einem als Reibradgetriebe 4, 5 und 6 ausgerüsteter Zeitschalter dargestellt. Dabei sind Sonnen- und Planetenrad 31, 32 jeweils als Reibräder ausgebildet und ist der Durchmesser des elastisch ausgebildeten Planetenrades 31 größer als der Abstand zwischen Sonnenradoberfläche 33 und Planetenradachse 34. Am Innenumfang der Gehäusewandung 35 ist dementsprechend eine sich über einen Teilumfang hin erstreckende Reibfläche 36 angeordnet, mit der das Planetenrad 31 andererseits zusammenwirkt.

Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Zeitschalters ist folgende:

Durch eine gegenseitige Verdrehung beider Gehäuseteüe 1 und 2 wird die Spiralfeder 7 mehr oder minder gespannt und übt auf das Gehäuseteil 2 ein Drehmoment aus, welches über dessen Ausleger 15 auf das Planetenrad 5 bzw. 31 übertragen wird. Da das Planetenrad 5 bzw. 31 einerseits mit einem Außenrad 6 bzw. 36 und andererseits mit einem Sonnenrad 4 bzw. 32 in Wirkverbindung steht und jeweils das Sonnenrad 4 bzw. 32 in seiner Verdrehbarkeit durch die in den Ringspalt 18 seiner Lagerung eingedrungene Fließmasse 10 gehemmt ist, ist die Abrollgeschwindigkeit des Planetenrades 5 bzw. 31 durch die Hemmwirkung der Fließmasse 10 einerseits und durch die Spannung der Spiralfeder 7 andererseits bestimmt. Diese Verhältnisse bleiben über den als Außenrad ausgebildeten Bereich

ίο des Gehäuseteiles 1 hin konstant. Sobald jedoch das Planetenrad 5 bzw. 31 diesen Gehäusebereich verlassen hat, kann das Planetenrad 5 bzw. 31 frei um seine Drehachse rotieren, so daß ein gewisser Freihub entsteht, über dessen Bereich hin sich beide Gehäusetei-Ie 1 und 2 frei gegeneinander verdrehen können. In diesem Freihubbereicn wird eine mit dem Gehäuseteil 2 verbundene Klangzunge oder Kontaktzunge wirksam, indem insbesondere eine Klangzunge über den Verzahnungsbereich der als Außenrad 6 ausgebildeten Gehäusewandung 21 rattert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Zeitschalter, bei dem zwei Teile seines Gehäuses um eine konzentrische Achse frei drehbar ineinander gelagert und über innerhalb des Gehäuses angeordnete getriebliche Kopplungsmittel miteinander verbunden sind, von denen ein Teil durch eine Federantriebskraft beaufschlagt ist und ein anderer Teil einer Hemmung unterliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die getriebüchen Kopplungsmittel beider Gehäuseteile (1, 2) durch ein Planetengetriebe (4, 5, 6 bzw. 31, 32, 36) gebildet sind, von dem eines der Getrieberäder durch Einschaltung eines Fließmassenfilmes (18) in seiner Lagerung mit einer konstanten Hemmkraft beaufschlagt ist

2. Zeitschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetengetriebe (4, 5, 6 bzw. 31, 32, 36) jeweils aus einem konzentrisch zu den Gehäuseteilen (1, 2) gelagerten Sonnenrad (4, 32) einem um eine zur Achse des Sonnenrades (4, 32), parallele Achse drehbar am Gehäuseteil (2) gelagerten Planetenrad (5, 31) und einem an der Gehäusewandung (21, 35) ausgebildeten Außenrad (6, 36) besteht und sich die das Außenrad bildende Verzahnung (22) jeweils nur über einen Teilabschnitt des Innenumfanges der Gehäusewandung (21, 35) hin erstreckt.

3. Zeitschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Gehäuseteile (1,2) über einen hohlen Lagerzapfen (3) ineinander gelagert sind, wobei der Lagerzapfen (3) einen Fließmassenvorrat aufnimmt, der über wenigstens eine radiale Schlitzöffnung (11) in einen von der Lagerung des Sonnenrades (4, 32) umschlossenen Ringspalt (18) austreten kann.

4. Zeitschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad (4, 32) unter Zwischenschaltung einer Rutschkupplung (17) oder eines Freilaufes auf dem Lagerzapfen (3) gelagert ist.

5. Zeitschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerzapfen (3) im ersten Gehäuseteil (1) drehbar gelagert ist und mit dem zweiten Gehäuseteil (2) drehfest verbunden ist.

6. Zeitschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gehäuseteil (2) mit der Kraft einer auf dem Lagerzapfen (3) angeordneten Spiralfeder (7) beaufschlagt ist, wobei sich die Spiralfeder (7) einerseits über einen Stützarm (19) am Lagerzapfen (3) abstützt und andererseits über einen Hebelarm (20) am Gehäuseteil (2) angreift.

7. Zeitschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am zweiten Gehäuseteil (2) eine dem Planetenrad (5, 31) gegenüberliegende, radial zum Lagerzapfen (3) gerichtete Federzunge (23) angeordnet ist.

8. Zeitschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerzapfen (3) als radial geschlitzte Hülse ausgebildet und über Flansche im Boden des ersten Gehäuseteiles (1) drehbar gelagert und andererseits über einen in seinen Hohlraum (9) eingreifenden Befestigungsstift (12) mit dem zweiten Gehäuseteil (2) drehfest verbunden ist.

9. Zeitschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerzapfen (3) ein den Boden des ersten Gehäuseteiles (1) nach unten überragendes und mit einem Schlitz (30) ¹ versehenes Kopfteil (29) aufweist

10. Zeitschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an den aneinandergrenzenden Sichtseiten beider Gehäuseteile (1 und 2) Skalen, Markierungen oder dergl. (27, 28) angeordnet sind.