DE1038487B

DE1038487B - Elektrische Uhr

Info

Publication number: DE1038487B
Application number: DEB39444A
Authority: DE
Inventors: Max Hetzel
Original assignee: Bulova Watch Co Inc
Current assignee: Bulova Watch Co Inc
Priority date: 1955-03-11
Filing date: 1956-03-08
Publication date: 1958-09-04
Also published as: FR1172522A; CH336025A; IT550130A; CA578729A; GB830518A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Uhr mit zwei aufeinander zu und voneinander weg schwingenden Teilen als zeitbestimmende Glieder, vorzugsweise mit einer zugleich das Zeigerwerk antreibenden bzw. steuernden Stimmgabel. Ausgegangen wird von einem älteren Vorschlag des Erfinders, bei dem einer der Gabelzinken der Stimmgabel einen Permanentmagneten trägt, der im Feld einer ortsfesten Spule, die zu den elektrischen Schaltelementen gehört, schwingen kann. Die andere Stimmgabelzinke kann ebenfalls einen Permanentmagneten oder ein Ausgleichsgewicht tragen.

Damit eine solche Uhr mit hinreichender Genauigkeit läuft, ist es nicht nur nötig, daß die Stimmgabel eine wohl definierte und konstante Eigenfrequenz hat, sondern daß auch ihre Schwingungsamplitude konstant ist, da ja durch die Amplitude die Bewegung eines Rades des Uhrwerkes verursacht wird. Bei zu großer Amplitude wird die Uhr daher zu rasch und bei zu kleiner Amplitude zu langsam gehen. Durch entsprechende Ausgestaltung der elektrischen¹ Schaltmittel kann zwar eine Amplitudenkonstanz bei ruhender Uhr innerhalb der nötigen Grenzen erreicht werden. Nun ist aber eine tragbare Uhr und besonders eine Armbanduhr vielen Stoßen ausgesetzt, die eine Vergrößerung der Schwingungsamplituden der Gabelzinken und dadurch einen unregelmäßigen. Gang der Uhr bewirken. Es ist daher außerordentlich wichtig, daß nicht nur die Schwingungsamplitude der Gabelzinken innerhalb wohlbestimmter Grenzen gehalten wird, sondern auch die Wirkung von Schlägen, Stoßen od. dgl auf ein Minimum reduziert wird, d. h. auftretende Amplitudenvergrößerungen möglichst sofort wieder vermindert werden.

Bei mechanisch schwingungsfähigen Vorrichtungen ist es nun zwar bekannt, zwei Massen über elastische Mittel zu verbinden und die gegenseitigen Schwingungsausschläge der Massen durch Anschläge zu begrenzen, die an den schwingenden Teilen vorgesehen sind. Die eine schwingende Masse weist zwei Vorsprünge auf, zwischen denen sich ein an der anderen Masse festgelegter Vorsprung hin- und herbewegt und gegebenenfalls an einen der anderen Vorsprünge anschlägt. Ganz davon abgesehen, daß die Justierung derartiger Anschläge recht umständlich und damit teuer ist, ist eine derartige Anordnung zumindest für Kleinuhren so umfangreich und aufwendig, daß sie praktisch nicht verwendbar ist.

Andererseits ist es bei nur ein schwingendes Glied aufweisenden Uhrgangordnern, wie z. B. Pendeln, bereits bekannt, ortsfeste Anschläge, auch unter Zwischenschaltung elastischer Dämpfungsglieder, vorzusehen, gegen die das Pendel bei zu großer Amplitude anschlägt; eine solche Anordnung hat aber,

Anmelder:

BuIova Watch Company, Inc.,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Lesser, Patentanwalt,
München 27, Possartstr. 6

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 11. März 1955

Max Hetzel, Biel (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

im Gegensatz zu der vorher genannten bekannten Anordnung, den Nachteil, daß bei Stoßen usw. die Amplitude nur sehr langsam abklingt und so eine lang dauernde Störung des Mechanismus auftritt.

Ordnet man nun bei einer Uhr der eingangs genannten Art, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, an mindestens einem der beiden aufeinander zu und voneinander weg schwingenden, zeitbestimmenden Glieder, vorzugsweise einer zugleich das Zeigerwerk antreibenden bzw. steuernden Stimmgabel, einer elektrischen Uhr ein in Richtung der Bewegungsbahn des anderen Gliedes gerichtetes Organ an, das derart angeordnet ist, daß es bei Überschreiten der Amplitude über einen vorbestimmten Wert gegen das andere schwingende Teil anschlägt, so erzielt man eine Schockunempfindlichkeit der elektrischen Uhr mit einfachsten und vor allem rasch wirkenden Mitteln, insbesondere dann, wenn man das eine der beiden schwingenden Teile mit einem Stift versieht, der auf das andere schwingende Teil zu gerichtet ist, wenngleich man natürlich auch an jedem der beiden schwingenden Teile einen solchen Stift anbringen oder die schwingenden Teile so gestalten kann, daß sie die Aufgabe des Stiftes erfüllen.

■ Die Erfindung wird an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele schematisch erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Stimmgabel mit parallelen Gabelzinken, von denen eine mit einem Permanentmagneten, die andere mit einem Ausgleichsgewicht versehen ist,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Stimmgabel mit parallelen Gabelzinken, die je einen Permanentmagneten tragen,

809 600/184

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Stimmgabel mit etwa dreieckigem Umriß, bei welcher die Permanentmagneten an den voneinander abgewandten Flächen der Gabelzinken befestigt sind,

Fig. 4 eine Teildraufsicht auf eine Stimmgabel, deren an den Gabelzinken angeordnete Massen je einen Stift tragen, die aufeinanderzu gerichtet sind.

In den Fig. 1, 2 und 4 ist angenommen, daß die Stimmgabel 1 zwei parallele Gabelzinken 2, 3 aufweist, an deren Endfläche je ein Permanentmagnet 4 bzw. an deren einen Endfläche ein Ausgleichsgewicht 5 befestigt ist. Die Stimmgabel 1 ist durch Schrauben 6 auf der Grundplatte des Uhrwerks mit Hilfe des Halters 7 festgelegt. Die Schwerpunkte der Permanentmagneten bzw. Ausgleichsgewichte sind mit G bezeichnet. An einer der beiden Zinken 2, 3 ist eine Klinke 8 festgelegt, die auf ein nicht dargestelltes Zahnrad des Uhrwerksantriebes einwirkt.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist an dem ao Permanentmagneten 4 ein Stift 9 festgelegt, der zweckmäßigerweise aus nichtmagnetischem Material, wie z. B. Messing, besteht. Falls erwünscht, kann jedoch der als Anschlag wirkende Stift 9 aus magnetischem Material bestehen, ist dann aber magnetisch von dem Permanentmagneten 4 mit Hilfe eines Trennelementes 10 aus nichtmagnetischem Material zu trennen. Dieser Stift steht rechtwinklig zur Gabelzinke 2, und seine Länge ist so bemessen¹, daß sein freies Ende in die Nähe des Ausgleichsgewichtes 5 kommt und die freie Schwingung der Gabelzinken 2,3 behindert, sobald die Schwingungsamplitude einen vorgeschriebenen Wert überschreitet. Man erkennt, daß im Falle der Fig. 1, wenn die Stimmgabel in Ruhe ist, das freie Ende des Stiftes 9 einen Abstand s von der gegenüberliegenden Fläche des Ausgleichsgewichtes 5 besitzt.

Wenn die Stimmgabel mit der gewünschten Amplitude schwingt, d. h. mit der Amplitude, die die richtige Geschwindigkeit des Räderwerkes der Uhr bewirkt, dann sollen sich die beiden Massen 4, 5 so stark nähern, daß zwischen dem Stift 9 und dem Ausgleichsgewicht 5 nur ein Zwischenraum verbleibt, der kleiner ist als s/2.

Wenn die Uhr einen Schlag erhält, so werden die beiden¹ Gabelzinken 2, 3 gemeinsam ruckweise auf eine Seite geschleudert, und es besteht die Gefahr, daß sie sich verbiegen und dann nicht mehr in ihre ursprüngliche Lage zurückkehren können. In einer solchen Lage der Gabelzinken könnte die mit der einen Zinke verbundene Klinke 8 z. B. so weit vom zugehörigen Klinkenrad entfernt sein, daß sie mit ihm nicht mehr im Eingriff ist, was zur Folge hätte, daß die Uhr stillsteht. Eine solche übergroße Amplitude kann durch elektrische Mittel verhindert werden. Man kann selbstverständlich auch, was an sich bekannt ist, zusätzlich ortsfeste Anschläge vorsehen, die dies verhindern. Bewirkt nun ein von außen auf die Uhr einwirkender Schlag, daß z. B. die den Magneten 4 tragende Gabelzinke 2 an einen solchen außerhalb des von den Zinken 2, 3 eingeschlossenen Raumes angeordneten, nicht dargestellten Anschlag anschlägt, so würden, falls der Stift 9 nicht vorhanden wäre, die beiden Massen 4, 5 sich einander sehr stark nähern, und diese großen Schwingungsamplituden der Zinken gegeneinander hätten ebenfalls eine entsprechend raschere Bewegung des vom Uhrwerk angetriebenen Zeigers zur Folge. Der Stift 9 verhindert nun, daß die Stimmgabel mit einer zu großen, langsam abklingenden Amplitude schwingen und so während einer bestimmten Zeit die Uhrzeiger mit größerer Geschwindigkeit drehen kann.

Es ist klar, daß dasselbe Resultat erhalten wird, wenn der Stift 9 am Ausgleichsgewicht 5 oder bei Anordnung zweier Permanentmagneten, wie dies Fig. 2 zeigt, am anderen Permanentmagneten 4 angeordnet ist. Entsprechendes gilt auch dann, wenn jeder Permanentmagnet bzw. ein Permanentmagnet und ein Ausgleichsgewicht je mit einem Stift 9' versehen sind.

Bei anderen Stimmgabeln sind die Permanentmagneten nicht derart an den Endflächen der Gabelzinken 2, 3 befestigt, daß ihre Schwerpunkte G in der Verlängerung der jeweiligen Zinkenachse liegen, wie dies bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1, 2 und 4 angenommen ist. Die Fig. 3 zeigt eine Stimmgabel, die eine angenähert dreieckige Gestalt hat, deren Basis die Basis der Stimmgabel bildet und deren beide Schenkel durch die Gabelzinken 2' und 3' gebildet werden. Die freien Enden der Gabelzinken 2' bzw. 3' sind abgekröpft, so daß sie einander parallel liegen. Die Parmanentmagneten sind auf den äußeren, voneinander abgewandten Flächen der beiden Gabelzinken befestigt. In diesem Fall ist der Stift 9 auf der der anderen Zinke zugewandten Fläche der Gabelzinke 3' angebracht.

Falls das Ausgleichsgewicht 5 aus unmagnetischem Material besteht und der Stift an ihm befestigt ist, kann er natürlich aus demselben Material bestehen und mit ihm eine einstückige Einheit bilden. Man kann auch einem oder beiden der Teile 4, 5 eine solche Gestalt geben, beispielsweise eine stumpf kegel ige oder domförmige, daß durch diese Gestaltung das gleiche erreicht wird wie durch die Anordnung eines Stiftes.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist die Symmetrieachse der Stimmgabel durch die Linie X-X dargestellt. In der Ruhelage liegt der Schwerpunkt eines jeden Magneten 4 bzw. bei Verwendung eines Magneten und eines Ausgleichsgewichtes auch der Schwerpunkt des Ausgleichsgewichtes in einem Abstand D_a von der Symmetrieachse X-X entfernt. Dieser Abstand ist so gewählt, daß er im wesentlichen gleich dem Abstand D_T ist, der der Abstand ist, um den jeder Punkt T von der Symmetrieachse X-X entfernt ist. Der Punkt T einer jeden Zinke 2, 3 ist der Punkt, um den die Zinke schwingt oder sich dreht. In der Praxis liegt der Punkt T einer jeden Zinke in ihrem unteren Drittel.

Wie sich aus den Ausführungsbeispielen ergibt, ist es nicht wesentlich, ob eine Stimmgabel nur einen Stift oder zwei oder ein anderes entsprechendes Organ aufweist, und auch nicht wesentlich, ob der Stift oder das entsprechende Mittel an den Massen 4,5 bzw. an den Gabelzinken 2, 3 bzw. 2', 3' oder zwischen ihnen angeordnet ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrische Uhr mit zwei aufeinander zu und voneinander weg schwingenden Teilen als zeitbestimmende Glieder, vorzugsweise mit einer zugleich das Zeigerwerk antreibenden bzw. steuernden Stimmgabel, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der beiden schwingenden Glieder (2, 3; 2', 3') ein in Richtung der Bewegungsbahn des anderen Gliedes gerichtetes Organ (9; 9') aufweist, das derart angeordnet ist, daß es bei Über-

schreiten der Amplitude über einen vorbestimmten Wert gegen das andere schwingende Teil anschlägt.

2. Elektrische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Organe (9; 9') an den aufeinanderzu gewandten Flächen der an den Enden der Gabelzinken {2, 3) festgelegten Massen (4, 4; 4, 5) angeordnet sind.

3. Elektrische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Organe (9; 9')

an den aufeinanderzu gerichteten Flächen Gabelzinken (2', 3') angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 696 032; schweizerische Patentschrift Nr. 213 932; französische Patentschriften Nr. 972 360,1 090 564; Annales frangaises de Chronometrie, 1933, Novemberheft, S. 117 bis 124;

USA.-Patentschriften Nr. 1 911 062, 2 260 847.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen