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Unruhe-Gangreglersystem
Die Erfindung betrifft ein Unruhe-Gangreglersystem für Laufwerke, insbesondere für Zeitmessgeräte.
Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung der Reibungsverhältnisse, u. zw. unter Zugrundelegung der Aufgabe, dieses Ziel unter weitestmöglicher Beibehaltung der klassischen Bauelemente eines DrehpendelGangreglersystems durch eine Gewichtsentlastung in den Lagerstellen zu erreichen. Dazu wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, die Unruhe mittels einer Hohlwelle auf einem lotrecht gespannten dünnen Draht
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schwebend zu halten. Dies kann durch sich abstossende oder sich anziehende Magnetpaare geschehen. Hiebei kann die Unruhe selbst ein Permanentmagnetring sein. Die magnetische Lagerentlastung ist an sich bekannt und für Messinstrumente, darunter auch Uhren, schon vorgeschlagen worden, wenngleich sie sich in die praktische Uhrentechnik bisher keinen Eingang verschaffen konnte.
Die Anwendung des Drahtlagers in Verbindung mit der Gewichtsentlastung durch Permanentmagnete, vorzugsweise durch sich abstossende Magnete, ermöglicht es, die Reibung auf ein Mindestmass herabzudrücken. Das ermöglicht wiederum, eine extremschwere Unruhe zu verwenden, ohne indessen die Zugfeder gegenüber der üblichen Abmessung, z. B. bei einer 8-Tage-Uhr, vergrössern zu müssen. Die Gangergebnisse sind vorzüglich. Auch das Ganggeräusch lässt sich verringern, weil die Schwingungszahl der Unruhe, dienormalerweise, z. B. bei Wecker- uhr--n, bei 200 liegen muss, ohne Beeinträchtigung des Gangergebnisses auf zirka 150 herabgesetzt werden kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, aus den Zeichnungen und den Ansprüchen. Die Zeichnungen zeigen unter Fortlassung von dem Fachmann bekannten, für das Verständnis der Erfindung unmittelbar nicht notwendigen Bauelementen in Fig. 1 bei einer mittels Hohlwelle auf einem gespannten lotrechten Draht gelagerten Unruhe die Entlastung mittels sich anziehender, konzentrisch ineinander liegender Magnetzylinder ; Fig. 2 und 3 als zweites Ausführungsbeispiel in Vorderansicht und Seitenansicht, teilweise geschnitten, ein Unruhe-Gangreglersystem, bp. idem die magnetische Entlastung durch sich abstossende in der Nähe des Unterlagers angeordnete zylindrische Permanentmagnete erreicht wird ;
Fig. 4 eine Einzelheit für das Fusslager des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 2 und 3 ; Fig. 5 und 6 von der Seite und von oben gesehen eine Vorrichtung zum FeinregulierendesUnruhe-Gangreglersystems nach den Fig. 2 - 4, die auf dem Wirbelstrom-Bremseffekt beruht.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1) ist zwischen den Werkplatten 50 und 51 ein dünner federnder Stahldraht 52 lotrecht im Raum stehend gespannt, auf welchem das mit einer Hohlwelle 53 versehene Drehpendel 54 gelagert ist. In die Enden der Hohlwelle 53 sind Lochsteine 55 eingesetzt. Zur Gewichtsentlastung dienen die rotationssymmetrisch magnetisierten Permanentmagnetzylinder 56 und 57, die gleichachsig ineinander liegen und gegensinnig gepolt sind. Der Magnetzylinder 56 ist an dem feststehenden Uhrwerksteil 58 befestigt.
Die Fig. 2 - 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel, wie es für den Einbau in Uhrwerke, z. B. für Küchenuhren und andere Wanduhren verwendet wird.
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Mit 140 ist die Vorderplatine, mit 141 die rückwärtige Platine eines Uhrwerkes bezeichnet, von dem ferner das Ankerrad 142 und der Anker 143 Mit Stiften 143a, Ankerarm 143b, abgekröpfter Ankergabel 143c und Ankersicherungsstift 143d dargestellt ist. Man erkennt aus Fig. 2, dass die Ankerwelle 143 ein axial einstellbares Lager aufweist.
Die Unruhe und ihre Lagerung bilden eine geschlossene Baugruppe für sich, wie insbesondere Fig. 2 zeigt. Diese Baugruppe besteht aus einem als ganzes mit 144 bezeichneten, wesentlich U-förmigen Bügel, dessen obererU-Schenkel144a eine Gewindebohrung für die Rückerschraube 145 und eine weitere Bohrung zum Einziehen einer Lagerdraht-Spannschraube 146 aufweist. Mit 147 ist der Rücker bezeichnet, der in bekaiinter Weise durch Zwischenschaltung der Tellerfeder 148 reibend gelagert ist.
Der Übergangsteil des U-Bügels 144 vom oberen Schenkel 144a zum unteren Schenkel 144b verläuft in zwei durch eine Abkröp- fung 144c gegeneinander versetzten Stuien 144d und 144e, wobei die Abkröpfung 144c sich zur Seite in einer senkrecht zur U-Schenkelebene verlaufenden Platte 144f fortsetzt, deren Kante 144g parallel zur U-Schenkelebsne abgewinkelt ist und einen Befestigungslappen für den U-Bügel an der Werkplatte 141 bildet. Mit 149 ist eine Befestigungsschraube für den U-Bügel bezeichnet. Am unteren U-Schenkel 144b ist eine Durchbrecnung 144R für das noch zu beschreibende Fusslagergehäuse vorgesehen, ferner eine Gewindebohrung, in welche die Lagerdraht-Spj. nnschraube 150 eingezogen wird.
Zur Lagerung der noch zu beschreibenden Unruhewelle dient ein gespannter dünner harter Stahldraht, ein sogenannter Klaviersaitendraht 151, dessen oberes Ende an der Soannschraube 146 festgelegt ist, dann durch eine Axialbohrung 145a in der Rückerschraube 14G durchgeführt ist, bis zu dem topfförmigen Fusslagergehäuse 152, das mit seinem Ansatz 152a in die Durchbrechung 144R im unteren U-Schenkel 144b eingenietet ist und eine zentrische Bohrung 152b für die. Durchführung des Lagerdrahtes 151 aufweist, dessen unteres Ende mittels der Spannschraube 150 festgelegt ist.
Die Unruhewelle besteht aus einem Wellenrohr 153, in dessen Enden Lochsteine 154 zur Lagerung auf dem Lagerdraht 151 eingesetzt sind. Auf das obere Ende des Wellenrohres 153 ist die Flachspirale 155 mit ihrer Spiral10lle 156 aufgedrückt. Das äussere Ende der Spirale ist am Spiralkloben 157, der in die U-Bügelstufe 144d eingenietet ist, befestigt. Die Spirale wilt in bekannter Weise mit dem Rücker 147 zusammen. Unterhalb der Flachspirale ist auf die Drehpendelwelle 153 die Unruhe 158 aufgesetzt und in bekannterweise wirkt dieAnkergabel 143 c mit deminder Unruhe 158 befestigtenhzbelstift 159 zusammen.
Unterhalb der Unruhe 158 ist aut die Welle :'.. 53 die topfförmige Sicherungsscheibe 160 aufgedrückt ; sie weist an ihrem Umfang einen Schlitz 160a auf, in welchem der Ankersicherungsstift 143d eingreift. Im Hinblick auf die Schwebelagerung der Unruhe ist die Höhe der Scheibe 160 ziemlich gross gehalten, um das einwandfreie Zusammenarbeiten zwischen Anker und Sicherungsscheibe bei Abweichungen in der bezüglichen Höhenlage der Unruhe zu gewährleisten.
Unterhalb der Sicherungsscheibe 160 ist auf die Welle 153 eine geschlitzte Hülse oder Tülle 161 mit Reibungssitz aufgeschoben ; sie ist Träger des rotationssymmetrisch magnetisierten Permanentmagnetzylin- ders 162, der auf Abstossung mit dem wesentlich gleichgeformten Permanentmagnetzylinder 163 zusammenwirkt, welcher im Fusslagergehäuse 152 an seinem Umfang gefasst ist. Die Magnetzylinder 162 und 16 : j sind mit ihren Trägerteilen 161 bzw. 152 z. B. durch Verkittung verbunden, wobei jeweils soviel Kittraum 164 und 165 vorgesehen ist, dass besonders bei den nicht-metallischen Permanentmagneten vorkommende Fertigungstoleranzen beim Einkitten, das unter Verwendung geeigneter Zentrierwerkzeuge vorgenommen wird, ausgeglichen werden können.
Es versteht sich, dass die gleichsinnig gepolten Magnetzylinder 162 und 163 hinsichtlich ihrer Magnetkraft derart bemessen sind, dass sie die Unruhe in ihrer vorbestimmten Höhenlage in bezug auf den Anker 143 schwebend halten können und der Lagerdraht 151 lediglich die Aufgabe hat, als Radiallager zu dienen, d. h. das Auswandern der Unruhe aus ihrer lotrechten Lage zu verhindern.
Die vorbeschriebene Reihenfolge in der Anordnung der einzelnen Bauelemente auf der Unruhewelle ist von Vorteil, weil der als Stützmagnet wirkende Magnetzylinder 163 in das Fusslagergehäuse 152 eingebaut und dadurch in einfacher Weise auf die Durchführungsbohrung 152b des Lagerdrahtes 151 zentriert werden kann. Die Anordnung des Schwebemagneten 162 auf der mit Reibsitz verschiebbaren Tülle 161 ermöglicht die Einstellung der Höhenlage der Unruhe.
Für die Permanentmagnete 162 und 163 werden vorzugsweise Magnete aus nicht-oder nicht-reinmetallischen Werkstoffen, beispielsweise auf Ferritbasis mit möglichst niedrigem spezifischem Gewicht verwendet.
Um den Luftspalt (Fig. 4) zwischen Stützmagnet 163 und Schwebemagnet 162 gegen das Eindringen von Fremdkörpern zu schützen, kann als Träger für den Schwebemagnet 162 eine geschlitzte Schiebetülle 200 verwendet werden, deren unteres Ende zu einer Kappe 200a ausgebildet ist, die den Stütz-
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magnet 163 übergreift und bis dicht an die Stirnfläche des Fusslagergehäuses 152 heranreicht.
Noch weitere Verkapselung der beiden Magnete zeigt das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6, wobei auf das Fusslagergehäuse eine bei 210a eingezogene Kapsel 210 aufgesteckt ist, die an der Oberseite eine Einführungsöffnung 210b für das untere Drehpendel-Wellenende aufweist.
Neben dem Rücker 147 kann eine auf dem Prinzip des Wirbelstrom-Bremseffektes beruhende Feineinstellungsvorrichtung vorgesehen werden. Zu diesem Zweck ist (Fig. 5 und 6) auf einem in den unteren U-Schenkel 144b eingenietetenPfosten 211 reibend ein Feinstellhebe'212 gelag J : t, der einengegabelten, bogenförmig-entsprechend dem Abstand zwischen seinem Drehpunkt und Drehpendelachse - gekrümmten Arm 212a aufweist, und derart angeordiiet ist, dns er durch Schwenkung um seinen Drehpunkt 211 mit seinem Gabelende mehr oder weniger tief in radialer Richtung in den Luftspalt zwischen Stützmagnet 163 und Schwebemagnet 162 eingeführt werden kann.
In der Staubkapsel 210 ist für dsn Gabelarm 212a ein Schlitz 210c vorgesehen. Der Hebel 212, dessen Stellgriff mit 212b bezeichnet ist, kann aus Messing, Aluminium oder einem andern Werkstoff geringen elektrischen Widerstandes bestehen, und durch seine mehr oder weniger starke Einführung in den Luftspalt werden im eingeführten Hebelteil Wirbelströme hervorgerufen, die die Schwingungszeit des Drehpendels beeinflussen.
Der U-Bügel 144 kann aus Metall oder aus Kunststoff bestehen, wobei im zweiten Falle in bekannter Weise Metallfutter an den Gewindestellen und Metalleinlagen an den Befestigungsstellen der Teile 152 und 211 in den Kunststoff eingebettet werden können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Unruhe-Gangreglersystem, dadurch gekennzeichnet, dass die Unruhe mittels einer Hohlwelle auf einem lotrecht gespannten dünnen Draht gelagert ist und mittels an ihr und an dem. feststehenden Teil des Systems angeordneter Permanentmagnete schwebend gehalten wird.