DE1215062B

DE1215062B - Switching mechanism for drives

Info

Publication number: DE1215062B
Application number: DEK41899A
Authority: DE
Inventors: Joseph Krischker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-10-17
Filing date: 1960-10-17
Publication date: 1966-04-21

Description

Schaltmechanismus für Laufwerke Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektromechanischen Schaltmechanismus mit Sprungwerksprinzip für einen batteriegespeisten Motoraufzug eines Federkraftspeichers.Switching Mechanism for Drives The present invention relates to relies on an electromechanical switching mechanism with a spring-loaded principle for a battery-powered motor lift of a spring-loaded energy store.

Die bisherige konstruktive Gestaltung solcher Schaltmechanismen erfordert einen erheblichen Umfang an Mitteln, wie Hebeln, Gelenken, Gliedern und sonstigen, oft um einige Ecken auf- und abwärtsgeführten, kinematisch miteinander verkoppelten Hilfsmitteln zur Erreichung eines an sich einfachen Schaltablaufs. Diese Teile füllen den Werksumriß und -raum restlos aus und verdecken vielfach das Uhrwerk. Oft hat der Fachmann Mühe, die Funktionen des Schaltmechanismus zu erkennen, um einen Kundendienst ausführen zu können. Aufgabe der Erfindung ist es, den Raum zwischen dem Antriebsmotor und der Triebfeder eines batteriegespeisten elektrischen Federaufzuges zur Unterbringung eines einfachen aus wenig Einzelteilen bestehenden Ein- und Ausschalters auszunutzen und dadurch eine wesentliche Einsparung an Raum zu erzielen.The previous structural design of such switching mechanisms requires a considerable amount of means, such as levers, joints, limbs and others, often moved up and down a few corners, kinematically linked to one another Tools to achieve a shift sequence that is simple in itself. Fill these parts the work outline and space completely and often hide the clockwork. Often has the skilled person makes an effort to recognize the functions of the switching mechanism in order to obtain customer service to be able to perform. The object of the invention is the space between the drive motor and the mainspring of a battery-powered electric spring elevator for housing of a simple on and off switch consisting of few individual parts and thereby achieve a substantial saving in space.

Eine bekannte vom Netz betriebene elektrische Aufziehvorrichtung für Federtriebuhren benützt einen durch eine Wandermutter gesteuerten Kippschalter, der die Unsicherheit der Ein- und Ausschaltung des Stromkreises mit Hilfe von zusätzlichen Mitteln beseitigt. Die Konstruktion ist umfangreich und kostenaufwendig, indem sie einen auf einer Platte befindlichen gesondert auszuführenden Anbau verwendet. Antriebsmotor, Triebfeder und Schalter sind hier nicht eng beieinander angeordnet.A well-known mains powered electric retractor for Spring drive clocks uses a toggle switch controlled by a traveling nut, of the uncertainty of switching the circuit on and off with the help of additional Funds eliminated. The construction is extensive and costly by a separate attachment located on a plate is used. Drive motor, The mainspring and switch are not arranged close together here.

Eine weitere bekannte Anordnun- mit einem dauernd umlaufenden Motor verwendet einen mechanischen »Schalter«, der in der Aufzugsperiode den ständig umlaufenden netzbetriebenen Wechselstrommotor über ein Sonnenradgetriebe einkuppelt. Diese Konstruktion stellt mit ihrem Differentialgetriebe, der Wandermutter und dem Umschaltmechanismus eine komplizierte und kostspielige Einrichtung dar, sie ist, wegen des auch in den Pausen zwischen den Aufzügen benötigten Energiebedarfs, auf batteriegespeiste Motoraufzüge nicht übertragbar. % Bei einem anderen durch einen Wechselstrommotor angetriebenen Federaufzug wird über ein umständliches Sternrad ein Kippschalter umgelegt, der den Motorstromkreis schließt. Die Aufgabe dieser Schalterkonstruktion besteht darin, die durch Verunreinigungen und Oxydation eintretenden Kontaktschwierigkeiten zu beseitigen. Hierzu ist die Schalterkonstruktion so ausgeführt, daß sich beide Kontakthälften während der Kontaktgabe relativ zueinander verschieben und so eine selbstreinigende Wirkung erreicht wird. Antriebsmotor und Kontaktvorrichtung sind räumlich voneinander getrennt, und es werden zwei isolierte Leitungen benötigt. Eine raumsparende den Totraum zwischen dem Antriebsmotor und dem Feder-An- und Abtriebsrad ausnutzende Konstruktion ist nicht vorhanden.Another known arrangement with a continuously rotating motor uses a mechanical "switch" which, during the elevator period, engages the continuously rotating mains-operated AC motor via a sun gear. This construction, with its differential gear, the traveling nut and the switching mechanism, is a complicated and expensive device; it cannot be transferred to battery-powered motor lifts because of the energy required in the breaks between the lifts. % In another spring winding system driven by an alternating current motor, a toggle switch is thrown over a cumbersome star wheel, which closes the motor circuit. The task of this switch design is to eliminate the contact problems caused by contamination and oxidation. For this purpose, the switch construction is designed in such a way that the two contact halves move relative to one another while making contact and thus a self-cleaning effect is achieved. The drive motor and contact device are spatially separated from one another, and two insulated lines are required. There is no space-saving construction that makes use of the dead space between the drive motor and the spring input and output gear.

Eine weitere von einer Batterie gespeiste »Elektrische Selbstaufzugsuhr« mit Federwerksantrieb behandelt in der Hauptsache einen eisenlosen Kleinelektromotor. Nur nebenher wird ein Schaltinechanismus beschrieben, der zu den längst überholten gewöhnlichen Schaltern ohne Schaltersprungwerk gehört. Bei Absinken der Batteriespannung um nur 10% beginnen derartige Typen zu versagen, während heute gefordert wird, daß eine Uhr noch bei einem etwa 50%igen Absinken der Batteriespannung betriebsfähig sein muß. Bei diesem Federaufzug ist der Motor weitab vom Schaltmechanismus räumlich durch ein Winkelkettengetriebe getrennt. Der Schaltmechanismus besteht aus einem einseitig gelagerten Klinkenhebel, der mit seinem Kontaktende mit einem an einem gesonderten Stützpunkt befindlichen Gegenkontakt zusammenwirkt. Auch bei dieser Aufzugsvorrichtung wird der Totraum zwischen dem Aufzugsmotor und dem Federwerk nicht zur Unterbringung des Schaltmechanismus ausgenutzt, sondern beansprucht zusätzlichen Raum. Ferner sind gesonderte Anschlußleitungen vorhanden, und es werden nicht die Schalterteile zur Stromleitung mitbenutzt.Another "electric self-winding clock" powered by a battery with spring mechanism mainly deals with an ironless small electric motor. A switching mechanism is only described in passing that is one of the long-outdated ones ordinary switches without a switch jump mechanism. When the battery voltage drops by only 10% such types begin to fail, whereas today it is demanded that a watch can still be operated if the battery voltage drops by about 50% have to be. With this spring winding, the motor is far away from the switching mechanism separated by an angled chain gear. The switching mechanism consists of one ratchet lever mounted on one side, which with its contact end with one on one separate base located mating contact cooperates. Even with this one Elevator device becomes the dead space between the elevator motor and the spring mechanism not used to accommodate the switching mechanism, but claims additional Space. Furthermore, separate connection lines are available, and there are not Switch parts used for power line.

Die gestellte Aufgabe wird bei einem unter Federkraft momentan mindestens öffnenden Schalter für periodischen Motoraufzug der Triebfeder eines Laufwerkes, vorzugsweise einer Uhr, bei welchem durch ein geschlossenes Schaltteil ün Zusammenwirken mit dem Aufzugsrad und dem Abtriebsrad des Kraftspeichersystems nach bestimmtem Federablauf die-Einschaltung bewirkt wird und nach einem gewissen Betrag des Aufziehens der Motor wieder abgeschaltet wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einerseits der Form des Motors und des Untersetzungsgetriebes zum Aufzugsrad, andererseits dem vom Aufzugsrad der Triebfeder und dem Abtriebsrad bedingten zylindrischen Raumbedarf der als Kippsprungschalter ausgebildete Schalter in seiner Form so angepaßt wird, daß er den entstehenden Totraum zwischen dem Motorsystem und dem Triebfedersystem einnimmt und sich in seinen Einzelteilen einerseits dem Motorraum, andererseits dem Triebfederraum anschmiegt, und daß andererseits das Schaltersystem ganz oder auch in Teilen außer zur mechanischen Arbeitsleistung auch zur Stromleitung mit herangezogen wird.The task at hand is at least momentary for someone under spring force opening switch for periodic motor winding of the mainspring of a drive, preferably a clock, in which a closed switching element cooperates with the winding wheel and the driven wheel of the energy storage system according to certain Spring sequence the switching-on is effected and after a certain amount of winding the engine is switched off again, according to the invention achieved in that on the one hand the shape of the motor and the reduction gear to the elevator wheel, on the other hand, the cylindrical caused by the winding wheel of the mainspring and the driven wheel Space requirement of the switch, which is designed as a toggle switch, is adapted in its shape will that he the resulting dead space between the engine system and the mainspring system occupies and in its individual parts on the one hand the engine compartment, on the other hand the mainspring space hugs, and that on the other hand, the switch system completely or also in parts apart from the mechanical work performance also to the power line is used.

Sämtliche, zur Ausführung eines periodischen Ein-und Ausschaltens notwendigen Betätigungsorgane und Sicherheitsmittel für die Aufrechterhaltung des Betriebszustandes bei Batteriewechsel sind in einem Schalthebelsystem zusammengefaßt, auf einer Zapfenwelle gelagert und zwischen Vorder- und Rückplatine des Werkes angeordnet. Dieses ist wie ein Kippschalter in einem begrenzten Winkel beweglich und im Zusammenwirken mit einer Feder kippbar.All to carry out a periodic switching on and off necessary actuators and safety devices for maintaining the Operating status when changing the battery are summarized in a shift lever system, mounted on a pin shaft and arranged between the front and back panels of the movement. This can be moved like a toggle switch at a limited angle and interacts with each other tiltable with a spring.

In der als Beispiel dargestellten F i g. 1 besitzt dieses Schalthebelsystem einen dreiarmigen Hebel mit den Hebelarmen 1, 2 und 3, der in 4 auf einer Zapfenwelle drehbar gelagert ist. An den Enden der Hebelarme befinden sich die Betätigungsorgane, die teilweise von den Enden selbst gebildet und/oder auf den Enden angebracht sind. Hebelarm 1 trägt eine Kontaktfeder 5 mit einer eventuellen Stützfeder 6, wobei ein angewinkelter Lappen 7 zur Befestigung dient.In the example shown in FIG. 1 , this shift lever system has a three-armed lever with lever arms 1, 2 and 3, which in FIG. 4 is rotatably mounted on a pin shaft. At the ends of the lever arms are the actuators, some of which are formed by the ends themselves and / or attached to the ends. Lever arm 1 carries a contact spring 5 with a possible support spring 6, an angled tab 7 being used for fastening.

Dicht über dem Drehpunkt 4 des Hebelarms 1 befindet sich ein Stanzloch 8, dessen Kreiskante zur Begrenzung des Kippweges dient. Aus der Vorderplatine ragt ein Drahtstift 9 in das Loch 8 hinein, der mit einem geräuschdämpfenden Schlauch überzogen ist. Am Ende des Hebelarms 1 befindet sich eine kleine Bohrung 10 zur Aufnahme des einen Endes der Drahtfeder 11 für das Kippen des Schalthebelsystems. Das andere Ende der Feder 11 ist unter geringer Vorspannung in eine entsprechende Bohrung in einem Platinenpfeiler 12 eingelegt. Außer für .den erwähnten Kippvorgang dient die Feder 11 einem verlustlosen Strornübergang zwischen dem Kipphebel und der Masse des Werksgestells. A punched hole 8 is located just above the pivot point 4 of the lever arm 1 , the circular edge of which serves to limit the tilting path. A wire pin 9 protrudes from the front plate into the hole 8 and is covered with a noise-dampening hose. At the end of the lever arm 1 there is a small bore 10 for receiving one end of the wire spring 11 for tilting the shift lever system. The other end of the spring 11 is inserted into a corresponding hole in a mounting post 12 with a slight bias. Except for the tilting process mentioned, the spring 11 is used for a lossless flow transition between the rocker arm and the mass of the work frame.

Der Hebelarm 2 besitzt am Ende in einem Drehpunkt 13 gelagert einen kleinen Blechformwinkel 14, der durch eine weiche Drahtfeder 15 gegen den Lapp en 19 gedrückt wird. Der Blechformwinkel 14 soll ,einem am Zwischenrad 16 befindlichen Auslösestift 17, dessen Funktion weiter unten erklärt ist, die Bewegung auf seiner kreisförmigen Bahn 18 möglichst wenig behindern, was im ausgeschalteten Zustand für ,ein starres Ende des Hebelarms 2 der Fall wäre.The lever arm 2 has at the end mounted in a pivot point 13 a small sheet metal bracket 14 which is pressed against the tab 19 by a soft wire spring 15. The shaped sheet metal angle 14 is intended, a release pin located at the intermediate wheel 16 17, whose function is explained further below, little hinder the movement on its circular path 18 as possible, which, a rigid end of the lever arm 2 would be the case in the off state for.

Der Hebelarm 2 besitzt im letzten Drittel vor seinem Ende einen im rechten Winkel abgebogenen Lappen 19, der zwischen die beiden inneren Schenkelkanten des Blechformwinkels 14 zu liegen kommt und somit als Anschlag zur Begrenzung der Schwenkbewegung desselben dient, wobei der eine Schenkel des Winkels 14 während der Antriebsperiode am Lappen 19 ruht. Der Lappen 19 ist an seinem nochmals abgewinkelten Ende mit einer Aussparung 20 versehen, durch die hindurch der Auslösestift 17 nach erfolgtem Federaufzug und nach dem Abschalten sich ungehindert weiterbewegen kann.The lever arm 2 has in the last third before its end a tab 19 bent at right angles, which comes to lie between the two inner leg edges of the sheet metal bracket 14 and thus serves as a stop to limit the pivoting movement of the same, with one leg of the bracket 14 during the Drive period on tab 19 rests. The flap 19 is provided at its end that is angled again with a recess 20 through which the release pin 17 can continue to move unhindered after the spring has been wound up and after it has been switched off.

Der Hebelaim 3 dient der Ausschaltung des Motorstromkreises vermittels seines Hebelarmendes 22 (F i g. 3), das nach innen ein wenig eingebogen ist, damit es in die gestrictelt gezeichnete Bahnlinie 23 des Auslösestiftes 24 hineinragt, der auf dem Aufzugsrad 25 befestigt ist. Letzteres wird vom Batteriemotor 26 über eine Schnecke 27 beim Aufzug angetrieben. Ist der Motorstromkreis geschlossen, so dreht der Motor das Aufzugsrad so lange, bis der Auslösestift 24 das Hebelarmende 22 erfaßt und damit das Schalthebelsystem in die Stellung »Aus« kippt; dabei macht der Motor noch einige Auslaufumdrehungen, so daß durch die für diesen Zweck konstruktiv angepaßte Schwungenergie des Rotors der Auslösestift 24 weit und sicher über das Hebelarmende 22 hinausgetragen wird.The lever arm 3 is used to switch off the motor circuit by means of its lever arm end 22 ( Fig. 3), which is slightly bent inwards so that it protrudes into the dashed line 23 of the release pin 24, which is attached to the winding wheel 25. The latter is driven by the battery motor 26 via a screw 27 in the elevator. If the motor circuit is closed, the motor rotates the winding wheel until the release pin 24 grips the lever arm end 22 and thus tilts the switching lever system into the "Off"position; the motor makes a few more idling revolutions so that the release pin 24 is carried far and safely beyond the lever arm end 22 by the oscillatory energy of the rotor which is structurally adapted for this purpose.

In bekannter Weise sind das Zwischenrad 16 und das Aufzugsrad 25 (F i g. 4) auf einer gemeinsamen Welle angeordnet; das Zwischenrad ist mit dieser nahe dem einen Ende fest verbunden, das Aufzugsrad dagegen auf ihr in der Nähe des anderen Endes der Welle beweglich gelagert. Zwischen ihnen befindet sich ein Kraftspeicher, zum Beispiel eine Spiralblattfeder oder eine von Spielzeuglaufwerken usw. her bekannte Wendelfeder aus Stahldraht. In bekannter Weise ist der Kraftspeicher entsprechend dem Kraftbedarf vorgespannt.In a known manner, the intermediate wheel 16 and the winding wheel 25 ( FIG. 4) are arranged on a common shaft; the intermediate wheel is firmly connected to it near one end, while the winding wheel is movably supported on it near the other end of the shaft. Between them there is an energy store, for example a spiral leaf spring or a spiral spring made of steel wire, known from toy drives, etc. In a known manner, the energy storage device is preloaded in accordance with the force required.

Daß die beiden Räder 16 und 25 je ein Auslöseorgan tragen, ist an sich bekannt. Jedoch ist bei den bisher bekannten Anordnungen der technische Aufwand größer, als bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Je ein einfacher Drahtstift bewirkt das Ein-und Ausschalten, indem das Schalthebelsystem direkt ohne weitere Zwischenglieder betätigt wird.It is known per se that the two wheels 16 and 25 each carry a release element. However, with the arrangements known to date, the technical complexity is greater than with the device according to the invention. A simple wire pin each effects the switching on and off by actuating the switching lever system directly without any additional links.

Faßt man die im Einzelnen beschriebenen Betätigungsorgane des Schalthebelsystems und deren Funktionen zusammen, so ergibt sich folgender Ablauf der Vorgänge des Ein- und Ausschaltens für den erfindungsgemäßen Schaltmechanismus: Angetrieben durch den Kraftspeicher bewegt sich kurz vor dem Ende einer Antriebsperiode das Zwischenrad 16 mit dem Auslösestift 17 in Pfeilrichtung auf der gestrichelt gezeichneten Bahnlinie 18 (F i g. 2) auf das Hebelarmende 2 zu. Der Blechformwinkel 14, der in der Bahnlinie 18 liegt, wird vom Auslösestift 17 auf seinen anderen Schenkelanschlag umgelegt, wobei anschließend über den Hebelarm 2 das ganze Schalthebelsystem in die Einschaltstellung kippt. Der Blechformwinkel 14 wird durch die Feder 15 wieder in seine alte Lage gebracht. Der Auslösestift 17 befindet,sich in diesem Augenblick in dem Raum zwischen Blechformwinkel 14 und dem Lappen 19, der sich nach dem Herüberkippen des Schalthebelsysteins sperrend in den Weg des Auslösestiftes 17 legt. Während dieses Vorganges wird auch der Motorstromkreis über die Kontaktfeder 5 geschlossen. Ist nicht genügend Strom vorhanden, was bei zu schwacher Stromquelle der Fall sein kann, so läuft der Auslösestift 17 gegpn den Lappen 19 und hemint den Antrieb derart, daß das Werk stehen und &e, Vorspannung der Antriebsfeder erhalten bleibt. Ist genügend Strom vorhanden, so dreht sich der Motor und bewegt über die Schnecke 27 das Aufzugsrad 25 in Pfeilrichtung (F i g. 3) so, daß durch dessen Auslösestift 24 das Hebelarmende 22, das in die Bahnlinie 23 hineinragt, das Schalthebelsystem erfaßt und zum Zurückkippen bringt, wobei sich der Motorstromkreis öffnet. Nun kann'der Auslösestift 17 durch die Aussparung 20 frei hindurchwandern, wodurch der Antrieb des Räderwerkes ungehindert abläuft. Das beschriebene Schalthebelsystem ermöglicht erfindungsgemäß durch seine räumliche Anordnung des Hebels 1 zum Antriebsmotor und die besondere dem An- und Abtriebsrad des Federwerkes angepaßte Form der Hebel 2 und 3 eine besonders günstige raumsparende, den Totraum zwischen dem Antriebsmotor und dem Federwerk ausnutzende Ein-und Ausschaltvorrichtung für einen periodisch durch einen batteriegespeisten Motor aufziehbaren Federkraftspeicher.If the actuators of the shift lever system described in detail and their functions are summarized, the following sequence of operations of switching on and off for the switching mechanism according to the invention results: Driven by the energy accumulator, the intermediate wheel 16 with the trigger pin 17 moves shortly before the end of a drive period in the direction of the arrow on the dashed line 18 ( FIG. 2) towards the lever arm end 2. The sheet metal bracket 14, which lies in the track line 18 , is turned over by the release pin 17 onto its other leg stop, the entire switching lever system then tilting into the switched-on position via the lever arm 2. The sheet metal bracket 14 is returned to its old position by the spring 15. The trigger pin 17 is located at this moment in the space between the sheet metal bracket 14 and the tab 19, which locks itself in the path of the trigger pin 17 after the switching lever system has been tilted over. During this process, the motor circuit is also closed via the contact spring 5. If there is not enough current, which can be the case if the current source is too weak, the release pin 17 runs against the tab 19 and hemint the drive in such a way that the movement stops and the drive spring remains pretensioned. If there is enough current, the motor rotates and moves the winding wheel 25 via the worm 27 in the direction of the arrow (FIG . 3) so that the lever arm end 22, which protrudes into the track line 23, engages the switching lever system through its release pin 24 and causes it to tip back, opening the motor circuit. The release pin 17 can now move freely through the recess 20, so that the drive of the gear train runs unhindered. The shift lever system described enables, according to the invention, due to its spatial arrangement of the lever 1 to the drive motor and the special shape of the levers 2 and 3 , which is adapted to the drive and driven gear of the spring mechanism, a particularly favorable, space-saving, the dead space between the drive motor and the spring mechanism utilizing on and off switching device for a spring force accumulator that can be periodically pulled up by a battery-powered motor.

Durch die besondere Anordnung der Kontakthälften 5 und 28 kommen ein üblicherweise erforderlicher gesonderter Kippschalter-Gegenkontakt und eine Verbindungsleitung in Fortfall, wodurch sich wiederum eine erleichterte Montage des Motors im Werksgestell ergibt.Due to the special arrangement of the contact halves 5 and 28 , a separate toggle switch counter-contact, which is usually required, and a connecting line are no longer necessary, which in turn facilitates the assembly of the motor in the factory frame.

Claims

Claims : 1. Under spring force momentarily at least opening switch for periodic motor winding of the mainspring of a drive, preferably a clock, in which the activation is effected by a closed switching part in cooperation with the winding wheel and the driven wheel of the energy storage system after a certain spring sequence and after a a certain amount of winding the motor is switched off again, characterized in that on the one hand the shape of the motor and the reduction gear to the winding wheel, on the other hand the cylindrical space requirement caused by the winding wheel of the drive spring and the driven wheel, the switch designed as a toggle switch is adapted in its shape so that it occupies the resulting dead space between the engine system and the mainspring system and in its individual parts hugs the engine compartment on the one hand, and the mainspring compartment on the other hand, and that on the other hand the switch system in whole or in part except for the mechanical Work performance is also used for power line.

2. Switch according spoke 1, characterized in that it consists of three lever arms mounted around a central bearing, one of which (1) runs at least approximately parallel to the axis of the motor and the worm driven by it, while the two arms (2, 3) Spread out from the axis of the first arm so that they can be detected by control members (17, 24) of the control parts (wheel 18 and wheel 25) of the mainspring system during the spring sequence or during the tensioning process on circular paths, which in each case causes the three-armed toggle switch to tip over. 3. Switch according to spoke 1 or 2, characterized in that the one connecting element (28) of the motor on the housing itself is designed in such a form that it is in the closed position or without further intermediate lines directly with the contact member (5) of the three-armed snap switch momentary opening permitted. 4. Switch according to claims 1 to 3, characterized in that its lever arms carry actuators known per se at their ends for switching and / or expire in such. 5. Switch according to claim 1 to 4, characterized in that a per se known limiting pin (9) for the rocker arm travel or the jump angle is provided with a coating of a noise-dampening and wear-resistant material. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 536 257, 687 41 1; German Auslegeschriften Nos. 1010 914, 1086 637, 1089 691.