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EIektromagNctische IIemmvorriehtung fih'Uhrtripbwerke.
Wie bekannt, benutzt man bei Uhrtriebwerken mit Gewichts-oder Federaufzug zur Erzielung eines genau gleichmässigen AMani'es der Werke mechanische Hemmvorrichtungen, z. B. einen Pendeloder Ankergang. Wenngleich diese Einrichtungen einen sehr hohen Grad der Vollkommenheit erreicht haben, so kann mit ihnen, abgesehen von der zeitraubenden Regulierung und Kontrolle, doch kein absolut synchroner Lauf mehrerer Uhrwerke erzielt werden.
Demgegenüber ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Hemmung des Ablaufes von Uhrwerken synchron mittels kleiner kontinuierlich umlaufender elektrischer Synchronmaschinen bzw. Wechselstrominduktore, unter Verwendung von Wechselströmen mit chronometrisch gleichbleibender Frequenz, bewirkt und so der völlig gleiche und zugleich auch richtige Gang von Uhren mit solcher Hemmung erzielt wird.
Da eine solche elektromagnetische Synchronhemmung eine Antriebskraft zum Betriebe des Uhrwerkes nicht ausübt, sondern nur den Ablauf des Uhrwerkes hemmt, so kann sie demgemäss kleiner und billiger gebaut und auch mit einem viel kleineren Energieverbrauch hergestellt werden, als einer der bekannten Synchronmotore zum Antrieb von Uhrwerken benötigt. Bei kleiner Reibung ihres Antriebes verbraucht die vorliegende Synchronhemmung überhaupt keine Energie, sondern sendet gegebenenfalls noch einen der Grösse der Hemmwirkung angemessenen schwachen Strom in die Wechselstrom- Zuleitung zurück.
Ausserdem bietet ein mit einem elektrischen Selbstaufzug versehenes Uhrtriebwerk, mit dem die vorliegende Synchronhemmung zusammen gebaut ist, beim Ausbleiben des Betriebsstromes bekanntlich den Vorteil einer Gangreserve und kann zur Ausnutzung dieses Vorteiles die elektrische Synchronhemmung mit einer mechanischen Hemmung so zusammen gebaut werden, so dass diese für die Dauer des Ausbleibens des Synchronisierwechselstromes die Hemmung des Ablaufes des Uhrwerkes bewirkt. Die infolge der mechanischen Hemmung während der Zeitdauer der Störung mögliche Gangdifferenz kann vernachlässigt werden, weil sie wegen der in der Regel verhältnismässig kurzen Dauer der Störung so klein ist, dass sie nicht in Erscheinung tritt.
Zum Zusammenbau der vorliegenden Synchronhemmung mit einer mechanischen Hemmung kann beispielsweise, wie bei Synchronmotoruhren bekanntgeworden, ein Differentialgetriebe angewendet
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Bei diesem Beispiel ist auf der vom nicht gezeichneten Uhrwerk angetriebenen Triebwelle b ein Differentialgetriebe angeordnet, das ans den Kegelrädern c, d und e besteht. Das Kegelrad e steht als Planetenrad mit den beiden einander gegenüberstehenden und auf der Triebwelle b frei drehbaren Kegelrädern c und in Eingriff und ist auf dem Arm f drehbar gelagert. Dieser ist auf der Triebwelle b fest, so dass die Kraft des Uhrtriebwerkes über ihn auf das Differentialgetriebe übertragen wird.
Die elektrische Synchronhemmung wird beispielsweise durch den synchron umlaufenden Rotor g nebst der mit t bezeichneten Statorwickelung einer kleinen Synchronmaschine bzw. eines Motors bekannter Art erzielt.
Deren Antrieb erfolgt über das eine Kegelrad d und dem auf dessen Nabe festen Stirnrad i durch die Sehraubenradübersetzung h. Die mechanische Hemmung hingegen ist beispielsweise durch das Pendel m und das Steigrad n schematisch dargestellt. Dieses ist auf der Nabe des andern Kegelrades c des Differentialgetriebes fest und erhält von diesem Antrieb. Das Pendel m ist mittels der Klinke p auf dem Hebel k
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ausgeschwungenen Stellung abgefangen wird. An Stelle der Zentrifugalpendel ? konnte auch ein Elektromagnet den Hebel k so steuern, dass beim Ausbleiben des Stromes das Hemmungspendel m freigegeben und bei Wiederkehr des Stromes abgefangen wird.
Da beim Ausbleiben des der Spule t der synchronen Hemmvorrichtung zugeführten Wechselstromes die Hemmwirkung aufhört, so ist zur Verhütung des Durchgehens des Synchronmotors g am Umfang dessen eine elektromagnetische Bremse r vorgesehen, die ihren Anker loslässt und damit den Rotor sofort abbremst, wenn der Strom ausbleibt, bei dessen Wiederkehr hingegen den bremsenden Anker wieder anzieht bzw. den Rotor 9 für den Umlauf wieder freigibt, worauf er unter der Wirkung der Triebkraft des Uhrwerkes beim Erreichen der synchronen Drehzahl mit Hilfe der Zentrifugalpendel 10 in den Synchronismus einfällt.
Ein Durchgehen des Rotors g der Synchronhemmung bei der Stromunterbrechung kann aber auch unter Weglassung der Bremse -dadurch vermieden werden, dass das t'bersetzungsgetriebe h des Rotors g durch einen eingängigen Schneckenantrieb selbsthemmend eingerichtet ist. In diesem Falle wird der Rotor 9 beim Ausbleiben des Stromes ebenfalls stehen bleiben, bei dessen Wiederkehr aber nicht anlaufen. Dieser Anlauf könnte indessen mittels einer bekannten elektromagnetischen Anwurfvorrichtung oder auch mittels einer Ferrarisseheibe bewirkt und dabei auch die Synchronisierung des Rotors 9 mit Hilfe der Synchronisierpendel ? erzielt werden.
Um einen stets ununterbrochenen Lauf solcher Uhrwerke zu sichern, empfiehlt es sieh, diese mit einem Selbstaufzug zu versehen, z. B. wie bekannt mittels Ferrarisseheibe.
Da bei der vorliegenden synchronelektrisehen Uhrwerkshemmung und auch bei dem Brems-
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magneten l'angeschlossen werden können.
Ein Schema dieser Schaltung ist in der Zeichnung mit veranschaulicht. Darin bezeichnet s die Stromspule der Ferrarisaufzugvorrichtung, die z. B. unmittelbar an einer Spannung von 220 Volt angeschlossen sein kann. An die Anzapfungen dieser Spule sind die Spule t der Synchronhemmung und die mit 1t bezeichnete Spule des Bremsmagneten 1', wie ersichtlich, in Sparschaltung angeschlossen. Selbst- verständlich bildet diese Sparschaltung aber keine Notwendigkeit, weil die kleine Spannung auch in einer von der Spule s getrennten bzw. elektrisch isolierten Sekundärwicklung vom magnetischen Wechselfluss des Selbstaufzuges induziert werden kann.
Bei der in der Zeichnung dargestellten kombinierten syehronelektrisehen und mechanischen Uhr- werkhemmvorrichtung ergibt sieh folgende Wirkung :
Im stromlosen Zustande ist die mechanische Pendelhemmung in Tätigkeit, sobald aber die Stromspule t der elektrischen Synchronhemmung und die Stromspule 1t des Bremsmagneten r unter Wechselstrom gesetzt ist, wird der Anker dieses Bremsmagneten angezogen und damit der Rotor 9 freigegeben, der hierauf unter dem Einfluss der Uhrwerkstriebkraft (z. B. Feder- oder Gewichstaufzug) über das Differentialgetriebe in sich steigende Umdrehungen versetzt wird.
Sobald die Drehzahl soweit anstieges ist, dass sie in die Nähe der synchronen Drehgesehwindigkeit gelangt, springt der Rotor unter dem Einfluss der bereits erwähnten synchronisierenden Wirkung der Zentrifugalpendel 10 in den Synchronismus.
Gleichzeitig wird durch die Zentrifugalpendel in der Gleitring 10'und damit der Hebel k sowie dessen Klinke p in die untere Stellung gedrückt, in der das Hemmungspendel ín in der ausgeschwungenen Stellung sich an der Klinke p abfängt. Damit ist der normale Betriebszustand erreicht, der so lange dauert, wie die Spule vom Stator g und der Bremsmagnet r vom Wechselstrom durchflossen werden. Beim Ausbleiben des Stromes wird der Anker des Bremsmagneten 'losgelassen und damit der Rotor 9 sofort abgebremst, sowie das Hemmungspendel m infolge der durch das Senken der Zentrifugalpendel 10 bewirkten Hebung des Hebels k und dessen Klinke p freigegeben und so die mechanische Hemmung in Tätigkeit gesetzt.
Bei Wiederkehr des Stromes wiederholt sieh das Spiel. Die kleine Energie könnte auch drahtlos übertragen werden, was mit den heute bekannten Mitteln möglich ist.
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Die synchrone Uhrwerkshemmung kann selbstredend nicht nur mit der beschriebenen Ausführungsform erfolgen, sondern auch mit einer beliebig andern entsprechenden kleinen Synchronmaschine bzw. Synchronmotor oder Magnetinduktor.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektromagnetische Hemmvorrichtung für Uhrtriebwerke mit Gewichts-oder Federaufzug u. dgl., dadurch gekennzeichnet, dass die Hemmung des Triebwerkablaufs synchron mittels kleiner, kontinuierlich umlaufender elektrischer Synchronmaschinen bzw. Wechselstrominduktore unter Verwendung von Wechselströmen bewirkt wird.