DE1054922B

DE1054922B - Elektrisch angetriebenes Uhrwerk

Info

Publication number: DE1054922B
Application number: DER15952A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Rich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-02-08
Filing date: 1955-02-08
Publication date: 1959-04-09

Description

Elektrisch angetriebenes Uhrwerk Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisch angetriebenes Uhrwerk mit mechanisch voneinander getrenntem, dagegen magnetisch gekoppeltem, vorzugsweise im gleichen Eisenkreis liegendem Gangordnerschwinger und vorzugsweise die Zeiger fortschaltenden Schrittschaltanker, wobei die Magnetfelder der beiden Systeme beispielsweise über Kontakte vom Gangordnerschwinger gesteuert werden.
Bei bekannten Ausführungsformen elektromagnetischer Unruhantriebe, bei welchen der Gangordnerschwinger und der Schrittschaltanker in irgendeiner Form mechanisch gekoppelt sind, wird immer eine gewisse Kraft zum Antrieb des eigentlichen Uhrwerks auch dem Schwingsystem entnommen.
Da dann die Antriebsleistung und damit die Schwingungen des Gangordnerschwingers infolge der unterschiedlichen Reibungsverhältnisse im Getriebe des Uhrwerks verschieden groß sind, kann auf diese Weise kein genauer Gang erzielt werden.
Bei anderen bisher bekanntgewordenen Uhrwerken, bei denen eine magnetische Kopplung zwischen dem elektromagnetischen Unruhantrieb und dem elektromagnetischen Zeiger-Schrittschaltwerk erfolgt, indem z. B. beide Systeme im gleichen Eisenkreise liegen, aber als Schrittschaltanker ein Weicheisenkern Verwendung findet und der von der Unruh betätigte, den gemeinsamen Elektromagneten steuernde Kontakt stets gleichgerichtete Stromimpulse bewirkt, konnten die oben geschilderten Nachteibe noch nicht völlig aufgehoben werden. Da zwischen dem Schrittschaltanker und dem Gangordnerschwinger keine Phasenverschiebung auftreten darf, wenn der Gangordnerschwinger konstante Impulse erhalten soll, müssen sämtliche Einzelteile des Schrittschaltankers und des Gangordnerschwingers, vor allem z. B. die Rückstellspiralfeder der Unruh und die Rückstellfeder des Ankers des Schrittschaltwerks, völlig aufeinander abgestimmt sein. Hierdurch ergeben sich aber gewisse Herstellungsschwierigkeiten, und auch im Gebrauch können Fehler auftreten, wenn sich z. B. die Feder des einen Teiles in ihren Werten gegenüber der des anderen, oder aber wenn sich die Reibungsverhältnisse oder die Triebspannung und damit die Erregerstromstärke ändern. Hinzu kommt, daß der Kontaktdruck, welcher vom Gangordnerschwinger zur Erregung der Magnetspule ausgeübt wird, nur verhältnismäßig gering sein kann. Geringe Kontaktdrücke bringen aber leicht die Gefahr des Auftretens von Prellungen der Kontakte, so daß siech bei jeder Unruhschwingung eine Reihe von Stromstößen ergeben kann, die das Magnetfeld in gleicher Weise erregen. Dabei besteht die Gefahr, daß der Schrittschaltanker, vor allem bei längeren Prellerscheinungen, unter Umständen über eine Schwingung ausfällt oder auch mehrmals schaltet. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Uhrwerke ist die Notwendigkeit, Klinkengesperre für die Zeigerwerksräder und ähnliche Vorrichtungen benutzen zu müssen. Derartige Konstruktionsteile haben aber eine erhebliche innere Reibung und verursachen starke Geräusche.
Um die Nachteile der bekannten Konstruktionen. zu beseitigen, wird ein elektrisch angetriebenes Uhrwerk der oben beschriebenen Art mit magnetisch gekoppeltem Gangordnerschwinger und Schrittschaltanker erfindungsgemäß bei solchen Systemen verwendet, bei denen durch den Gangordnerschwinger, vorzugsweise bei jeder Schwingung, abwechselnd eine Umpolung der Magnetfelder erfolgt und der Schrittschaltanker als vorzugsweise rotierender, polarisierter Anker ausgeführt ist. Zwar ist es bei elektrischen Uhren, vor allem bei Nebenuhren, aber auch bereits bei einer Pendeluhr mit völliger, auch magnetischer Trennung von Pendelantrieb und Zeigerwerkantrieb, wobei also: die eingangs genannten Nachteile von Systemen ohne magnetische Kopplung in vollem Umfange eintreten., bereits bekannt, z. B. rotierende polarisierte Anker zu verwenden, jedoch sind diese in der erfindungsgemäßen Kombination bisher noch nicht benutzt worden. Durch diese ergibt sich aber .eine überraschende, nicht voraussehbare Rückwirkung des polarisierten Ankers auf die Konstanz des Isochronismus des steuernden Gangordnerschwingers. Insbesondere nimmt im Gegensatz zu allen bekannten Uhrwerken die Amplitude desselben bei wachsender Last sogar zu statt ab. Auch sonstige äußere Störungen sind infolgedessen ohne jede Wirkung auf den Gangordnerschwinger. Weiterhin ist die Gefahr von Prellerscheinungen der Kontakte ausgeschaltet, da bei einer Prellung die Richtung des Magnetfeldes nicht geändert wird und infolgedessen weder ein Weiterschalten noch ein Aussetzen des Schrittschaltankers erfolgt. Infolgedessen wird ein völlig synchroner Lauf zwischen Gangordnerschwinger und Schrittschaltanker erreicht. Außerdem kann man nunmehr direkt vom Schrittschaltanker eine Drehbewegung abnehmen, so daß sich die Verwendung von Klinkengesperren usw. erübrigt. Bekanntlich ist zur Anregung des Gangordnerschwingers ein gewisses Mindestmaß eines magnetischen Feldes erforderlich, welches lediglich zur Deckung der Reibungsverluste u. dgl. dient. Der magnetisch polarisierte Anker trägt nun mit seinem Magnetismus infolge der Kopplung der beiden Magnetfelder auch zur periodischen Stärkung des Magnetfeldes für den Gangordnerschwinger bei, so daß sich auch eine bessere Energieausnutzung ergibt. Man erreicht dadurch eine Einsparung an elektrischer Energie, was sich besonders auf die Lebensdauer einer Batterie auswirkt.
In der Zeichnung ist schematisch die Anwendung der vorliegenden Erfindung bei einem Uhrwerk dargestellt. Der Gangordnerschwinger 1 besteht aus einem Weicheisenkern, der mit einer drehbar gelagerten Welle fest verbunden ist. In bekannter Weise wirkt auf den Weicheisenkern bzw. die Welle das eine Ende einer Spiralfeder ein, deren anderes Ende an einem festen Punkt abgestützt ist. Der Schrittschaltanker 13 ist magnetisch polarisiert und ebenfalls drehbar gelagert. Von dem auf seiner Welle angeordneten gestrichelt gezeichneten Zahnrad wird das ebenfalls gestrichelt dargestellte Uhrwerk angetrieben. Der Gangordnerschwinger 1 liegt in dem Magnetfeld der Pole 11 und 12. Magnetisch parallel geschaltet ist das aus den Polen 9 und 10 bestehende Magnetfeld, in welchem der Schrittschaltanker 13 angeordnet ist.
Am Gangordnerschwinger 1 ist exzentrisch ein Stift 2 befestigt, der auf eine Feder 3 einwirkt, die ihrerseits je nach der Bewegungsrichtung mit den beiden Kontakten 4 und 5 in Berührung kommt, so daß einmal die Spule 6 und zum anderen die Spule 8 mit der Batterie 7 elektrisch verbunden werden. Durch den entsprechenden Wicklungssinn bzw. die Schaltung der Spulen 6 und 8 wird der gesamte Elektromagnet jedesmal im anderen Sinne erregt, so daß die Pole 9 und 10 einerseits und 11 und. 12 andererseits bei jedem Kontaktwechsel auch ihre Polarität ändern. Infolgedessen dreht sich der Schrittschaltanker 13 bei jeder Kontaktgabe schrittweise um einen Pol weiter. Im gezeichneten Beispiel, in welchem der Schrittschaltanker 13 sechspolig ist, erfolgt bei jeder Kontaktgabe eine Drehung um 60°.
Der Gangordnerschwinger 1 und der Schrittschaltanker 13 können auch koaxial oder nahezu koaxial angeordnet werden. Dadurch ergibt sich noch eine weitere Vereinfachung der Konstruktion. Es ist selbstverständlich. jedoch auch möglich, die Magnetkreise des Gangordnerschwingers 1 und des Schrittschaltankers 13 räumlich voneinander getrennt anzuordnen, vorausgesetzt daß eine magnetische Kopplung der Magnetkreise vorhanden ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektrisch angetriebenes Uhrwerk mit mechanisch voneinander getrenntem, dagegen magnetisch gekoppeltem, vorzugsweise im gleichen Eisenkreis liegendem Gangordnerschwinger und - vorzugsweise die Zeiger fortschaltenden -Schrittschaltanker, wobei die Magnetfelder der beiden Systeme, beispielsweise über Kontakte, vom Gangordnerschwinger gesteuert werden, gekennzeichnet durch Verwendung bei solchen Systemen, bei denen durch den Gangordnerschwnger (1), vorzugsweise bei jeder Schwingung, abwechselnd eine Umpolung der Magnetfelder (9, 10 und 11, 12) erfolgt und der Schrittschaltanker als vorzugsweise rotierender polarisierter Anker (13) ausgeführt ist.
2. Uhrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gangordnerschwinger (1) und der Schrittschaltanker (13) koaxial oder nahezu koaxial angeordnet sind.
3. Uhrwerk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetkreise des Gangordnerschwingers (1) und des Schrittschaltankers (13) räumlich voneinander getrennt angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 833 327, 902 599, 844 590; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1676 760; französische Patentschrift Nr. 1019 236; schweizerische Patentschrift Nr. 298 956; USA.-Patentschrift Nr. 1933 087.