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Elektromagnetische Aufzugsvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine periodisch betätigte elektromagnetische Aufzugsvorrichtung für mechanische Energiespeicher, insbesondere bei elektrischen Uhren, bei welcher zwischen zwei Aufzügen die Kraft eines exzentrisch gelagerten Gewichtes der Kraft der aufgezogenen Feder superponiert wird.
Bei Uhren mit derartigen Aufzugsvorrichtungen ergibt sich für das vom Gewicht ausgeübte Moment eine mindestens angenäherte Sinuslinie als Momentsverlaufskurve in Abhängigkeit vom Drehwinkel der Antriebswelle und wird vorzugsweise nur ein mittlerer Teil der Federkraftkurve zum Antrieb des Gehwerk benutzt.
Hierbei ergibt sich wohl über einen längeren Zeitraum hinweg im Mittel ein ziemlich konstantes Antriebsmoment für die Uhr, während sich aber innerhalb einer Schaltperiode, das heisst der Zeit zwischen zwei Aufzügen, das Antriebsmoment und damit, falls keine andern, einen bestimmten Aufwand erfordernden Massnahmen getroffen werden, auch die ,Amplitude des Schwingsystems ändert und den daraus resultierenden Isochronismusfehlern. Das erschwert jedoch die Gangbestimmung der Uhr innerhalb kurzer Zeitabschnitte, beispielsweise mittels sogenannter Zeitwaagen, in erheblichem Mass und damit die Einregulierung auf den Mittelwert des Ganges in der Schaltperiode.
Bei keiner bekannten Aufzugsvorrichtung dieser Art führt also das Zusammenwirken der Gewichtskräfte mit der Zugfederkraft zu einem auch nur annähernd konstanten Gesamtantriebsmoment innerhalb der Schaltperiode, auch nicht bei an sich bereits bekannten Uhren mit einer Aussparung am Federhaus und/oder mit zusätzlich angeordneten Gewichten; das gleiche gilt für solche bekannte Uhren, bei denen man zur Verbesserung der Antriebskonstanz die Zugfeder nur als Gangreserve bei etwaigen Stromunterbrechungen verwendet, dagegen innerhalb der Schalt- Perioden das Uhrwerk nur durch das Gewicht treiben lässt. Auch hier ändert sich mit der Schwerpunktslage des Gewichtes des Antriebsmoment;
Verlängerung des Angriffsarmes und Verkleinerung des Gewichtes sind raumbeanspruchende, die Schaltperiode herabsetzende und doch nur unzulängliche Ausgleichsmassnahmen.
Es ist insbesondere gerade zweckmässig, die Dauer der Schaltperiode zwecks Herabsetzung der Schalthäufigkeit und damit einer Verhinderung der Kontaktschwierigkeiten und der Häufigkeit des Aufzugsgeräusches möglichst lang zu wählen, wodurch eine Konstanz des Antriebsmoments innerhalb der Schaltperiode in erhöhtem Mass von Bedeutung ist; schliesslich ist anzustreben, dass am Ende der Schaltperiode ausreichend Kraft zur Verfügung steht, um die Kontakte mit ausreichendem Druck sicher zu betätigen.
Zur Lösung dieser Aufgaben und Beseitigung der vorhergenannten Mängel werden bei Einrichtungen, insbesondere Uhren, der eingangs genannten Gattung, gemäss der Erfindung die Länge und die Lage der Schaltperiode und die Grösse des Gewichtes und seiner Exzentrizität im Verhältnis zum Federkraftver- lauf so gewählt, dass sich innerhalb der Schaltperiode durch das Zusammenwirken von Gewicht und Feder eine annähernd konstante Antriebskraft ergibt. Vorzugsweise wird dies erreicht, wenn die Länge der Schaltperiode annähernd einem Viertel der Periode des Momentverlaufes des Gewichtes entspricht und symmetrisch zu beiden Seiten des Nulldurchgangs der Sinuslinie verteilt ist.
Derartige Massnahmen erfordern keinerlei besonderen Aufwand an Raum und an Fertigungskosten, insbesondere, wenn das einen exzentrischen Schwerpunkt aufweisende Gewicht durch das mit entsprechender Massenverteilung ausgestattete Federhaus gebildet wird.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Aufzugsvorrichtung.
Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung des Drehmomentes für den Antrieb des Werkes in Abhängigkeit vom Drehwinkel der Antriebswelle.
Gemäss Fig. 1 ist die Spiralfeder 1 mit ihrem innern Ende an einem am Gestell angeordneten Lagerzapfen 0' und mit ihrem äussern Ende an dem auf diesem Lagerzapfen 0' gelagerten Federhaus 2 befestigt. Das Federhaus 2 bildet gleichzeitig das Gewicht mit infolge einer Aussparung 2' exzentrisch zur Antriebswelle 0 angeordnetem Schwerpunkt S. Die Spiralfeder 1 wird in. bekannter Weise mittels Relaistopf 4 und Anker 3 über die Kontakte 3' am Anker 3 und 2" am Federhaus 2 gespannt und die Antriebswelle 0 wird in ebenfalls bekannter Weise über ein nicht dargestelltes Gesperr angetrieben.
Gemäss Fig. 2 ist die Länge der Schaltperiode symmetrisch um den Nulldurchgangspunkt der von dem einen exzentrisch angeordneten Schwerpunkt aufweisenden Federhaus herrührenden sinusförmigen Kennlinie verteilt und beträgt etwa ein Viertel von der Periode dieser Kennlinie 6. Die Grösse des Gewichts und seiner Exzentrizität zur Antriebswelle 0 bzw. der Aussparung 2' im Verhältnis zur Federkraftkennlinie 5 ist so gewählt, dass die Superposition von den beiden Kennlinien 5 und 6 eine annähernd waagrechte Gesamtmomentslinie 7 ergibt.
Mit der erfindungsgemässen Aufzugsvorrichtung ist es also möglich, ohne besonderen Mehraufwand gegenüber bekannten Ausführungen und in ausserordentlich raumsparender Weise nicht nur über einen längeren Zeitraum hinweg im Mittel, sondern auch innerhalb einer Schaltperiode ein näherungsweisz konstantes Antriebsmoment und damit nicht nur dem Mittelwert des Ganges ausreichend entsprechende kurzzeitige Gangbestimmungsergebnisse beispielsweise auf Zeitwaagen zu erhalten, sondern auch die Gangkonstanz selbst zu verbessern.
Es liegt durchaus im Bereich der Möglichkeit, durch entsprechende Ausbildung der Feder oder der Bewegungsbahn des Gewichtes die Kennlinien so zu gestalten, dass der überlagerung im wirksamen Bereich der Schaltperiode zu einem annähernd konstanten Antriebsmoment führt. Insbesondere sind auch Lösungen denkbar, derart, dass die aus der Kennlinie des elastisch nachgiebigen und des auf der Schwerkraft beruhenden Energiespeichers resultierende Kennlinie über den grössten Teil der Schaltperiode hinweg waagrecht und am Ende, also kurz vor oder während der Kontaktgabe, ansteigt, womit der Kontaktdruck in erwünschter Weise vergrössert wird.
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Electromagnetic elevator device The invention relates to a periodically operated electromagnetic elevator device for mechanical energy storage devices, in particular in electrical watches, in which the force of an eccentrically mounted weight is superimposed on the force of the wound spring between two lifts.
In watches with such winding devices, for the moment exerted by the weight, an at least approximate sine curve results as a torque curve depending on the angle of rotation of the drive shaft and preferably only a middle part of the spring force curve is used to drive the movement.
This results in a fairly constant drive torque for the clock on average over a longer period of time, while within a switching period, i.e. the time between two elevators, the drive torque and thus, if no other measures requiring a certain effort are taken , also the, amplitude of the oscillation system changes and the resulting isochronism errors. However, this makes it more difficult to determine the rate of the watch within short periods of time, for example by means of so-called timing machines, and thus makes it difficult to adjust to the mean value of the gear during the switching period.
In no known winding device of this type does the interaction of the weight forces with the tension spring force lead to an even approximately constant total drive torque within the switching period, not even in known watches with a recess on the barrel and / or with additionally arranged weights; The same applies to such well-known clocks, in which the mainspring is only used as a power reserve in the event of power interruptions to improve the drive constancy, while the clockwork is only driven by the weight within the switching periods. Here, too, changes with the center of gravity of the weight of the drive torque;
Lengthening the attack arm and reducing the weight are space-consuming, the switching period reducing and yet only inadequate compensatory measures.
It is particularly expedient to choose the duration of the switching period as long as possible in order to reduce the switching frequency and thus prevent contact difficulties and the frequency of the elevator noise, whereby a constancy of the drive torque within the switching period is of increased importance; Finally, the aim should be that at the end of the switching period, sufficient force is available to safely operate the contacts with sufficient pressure.
To solve these problems and eliminate the aforementioned deficiencies, the length and position of the switching period and the size of the weight and its eccentricity in relation to the spring force curve are selected in devices, in particular clocks, of the type mentioned above, according to the invention so that results in an approximately constant driving force within the switching period due to the interaction of weight and spring. This is preferably achieved when the length of the switching period corresponds approximately to a quarter of the period of the moment curve of the weight and is symmetrically distributed on both sides of the zero crossing of the sinusoid.
Such measures do not require any special expenditure in terms of space and production costs, in particular if the weight having an eccentric center of gravity is formed by the barrel equipped with a corresponding mass distribution.
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In the drawing, the invention is shown for example.
Fig. 1 shows a schematic representation of the elevator device.
Fig. 2 shows a graphic representation of the torque for the drive of the movement as a function of the angle of rotation of the drive shaft.
According to FIG. 1, the inner end of the spiral spring 1 is attached to a bearing journal 0 'arranged on the frame and its outer end is attached to the barrel 2 mounted on this bearing journal 0'. The barrel 2 simultaneously forms the weight with the center of gravity S arranged eccentrically to the drive shaft 0 as a result of a recess 2 '. The spiral spring 1 is tensioned in a known manner by means of relay pot 4 and armature 3 via contacts 3' on armature 3 and 2 "on barrel 2 and the drive shaft 0 is driven in a known manner via a ratchet, not shown.
According to FIG. 2, the length of the switching period is symmetrically distributed around the zero crossing point of the sinusoidal characteristic curve originating from the barrel having an eccentrically arranged center of gravity and is approximately a quarter of the period of this characteristic curve 6. The size of the weight and its eccentricity to the drive shaft 0 or the recess 2 ′ in relation to the spring force characteristic curve 5 is selected such that the superposition of the two characteristic curves 5 and 6 results in an approximately horizontal total torque line 7.
With the elevator device according to the invention it is thus possible, without special additional effort compared to known designs and in an extremely space-saving manner, not only over a longer period of time on average, but also within a switching period, an approximately constant drive torque and thus not only a short-term corresponding to the mean value of the gear To get gait determination results, for example, on timing machines, but also to improve gait constancy itself.
It is entirely possible to design the characteristic curves by appropriately designing the spring or the movement path of the weight so that the superposition in the effective range of the switching period leads to an approximately constant drive torque. In particular, solutions are also conceivable such that the characteristic curve resulting from the characteristic curve of the elastically yielding energy store and that of the energy store based on gravity rises horizontally over the greater part of the switching period and at the end, i.e. shortly before or during contact making, so that the contact pressure is enlarged in the desired manner.