DE1080488B

DE1080488B - Motor clock, especially synchronous clock

Info

Publication number: DE1080488B
Application number: DEK32318A
Authority: DE
Inventors: Fritz Thoma
Original assignee: Kieninger and Obergfell GmbH and Co
Current assignee: Kieninger and Obergfell GmbH and Co
Priority date: 1957-07-01
Filing date: 1957-07-01
Publication date: 1960-04-21

Description

Motoruhr, insbesondere Synchronuhr Die Erfindung bezieht sich auf einen Motor, insbesondere Synchronmotor, an -sich bekannten Aufbauprinzips mit ringförmiger Spule. Derartige Synchronmotoren gestatten eine verhältnismäßig gedrängte Bauart und sind deshalb mit Erfolg zum Antrieb von Uhren und anderen Laufwerken verwendet worden, wobei sich Geräte mit geringen Abmessungen ergaben. Das Uhrwerk oder sonstige Laufwerk wurde bisher beim Zusammenbau des Geräts einfach auf den von der Spule umschlossenen Synchronmotorbauteil aufmontiert, wobei beide Bauteile - nämlich der Motor und das Laufwerk - im allgemeinen zylindrisch ausgeführt waren und etwa gleichen Durchmesser aufwiesen.Motor clock, in particular synchronous clock The invention relates to a motor, in particular a synchronous motor, a construction principle known per se with an annular Kitchen sink. Such synchronous motors allow a relatively compact design and are therefore used with success to drive clocks and other drives has been, resulting in devices with small dimensions. The clockwork or other So far, when assembling the device, the drive was simply on the off the reel enclosed synchronous motor component mounted, with both components - namely the Motor and drive - generally cylindrical and roughly the same Had diameter.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Anordnung zu schaffen, durch die sich eine Einheit von Motor, insbesondere Synchronmotor, und Laufwerk bzw. Uhrwerk von extrem kleinen Abmessungen ergibt, wie sie bisher noch nicht erreicht worden ist.The object on which the invention is based is to provide an arrangement to create, through which a unit of motor, in particular synchronous motor, and drive or clockwork results in extremely small dimensions, as they have been before has not yet been achieved.

Es ist zwar der Vorschlag bekanntgeworden, eine gewisse bauliche Zusammendrängung dadurch zu erreichen, daß eine Übersetzung vom Minutenzeiger bzw. Minutenrohr zum Stundenrad in den Hohlraum der Ringspule eingebracht wird; aber die Lagerungen sind bei dieser bekannten Einrichtung in einer völlig außerhalb der Ringspule liegenden Tragplatte als fliegende Lagerung angeordnet, und außerdem tritt hierbei das eigentliche Problem des Anmeldungsgegenstands deshalb nicht auf, weil hier kein schnell laufender Motor, sondern nur ein Minutenspringer in Form eines polarisierten Schrittschaltwerks vorhanden ist, so daß die Aufgabe, zahlreiche Übersetzungen unterzubringen, nicht vorliegt. Ferner ist es auch bereits bekannt, bei einen »Anhau«-Motor der eingangs genannten Art wenigstens einige Übersetzungsräder in den Hohlraum zwischen Rotorwelle mit Ringspule zu verlegen, so daß die »Motor-Einheit« schon eine reduzierte Drehzahl liefert; aber das ganze übrige Räderwerk ist in zwei großen Platinen, deren Durchmesser sogar größer ist als derjenige des Motors, gelagert, und an eine dieser Platinen ist der Motor »angebaut«, wobei das letzte Trieb des Anbaumotors durch ein Loch in der Platine hindurchgesteckt ist. Eine solche Bauweise kompliziert nicht nur die Montage, sondern ist auch sehr raumbeanspruchend, da das Uhrgehäuse im Durchmesser den großen Platinen und in der Tiefe der Summe von Laufwerk plus Motor anzupassen ist. Sie ist also für die heute geforderten flachen Wanduhren und kleinen Tischuhren gleich ungeeignet.It is true that the suggestion has become known, a certain amount of structural crowding to achieve that a translation of the minute hand or minute tube to Hour wheel is inserted into the cavity of the ring coil; but the bearings are in this known device in a completely outside of the toroidal coil Support plate arranged as a floating storage, and also occurs here the actual The problem of the subject of the application does not arise because there is no fast running one Motor, but only a minute jump in the form of a polarized stepping mechanism exists, so the task of accommodating numerous translations is not is present. Furthermore, it is already known that in the case of an "Anhau" engine, the mentioned type at least some transmission gears in the cavity between the rotor shaft to be laid with a ring coil, so that the "motor unit" already has a reduced speed supplies; but all the rest of the gear train is in two large plates, the diameter of which is even larger than that of the motor, mounted, and attached to one of these boards the motor is "built on", with the last drive of the add-on motor through a hole is inserted through the circuit board. Such a construction not only complicates the assembly, but is also very space-consuming, since the clock case in diameter to match the large circuit boards and the depth of the sum of the drive plus motor is. So it is for the flat wall clocks and small table clocks required today equally unsuitable.

Bei einer Motoruhr, insbesondere Synchronuhr, mit einem Ringspulenstator des Synchronmotors, dessen Ringspulhohlraum in seinem Innendurchmesser soviel größer als die Rotorwelle ist, daß im Hohlraum Räderwerksteile unterbringbar sind, und die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ringspulenhohlraum und das Räderwerksystem so aufeinander abgestimmt sind, daß das gesamte von Platinen getragene Räderwerk vom Motor zu den Uhrzeigern einschließlich der Lagerplatinen im Hohlraum der Spüle unterbringbar ist.In the case of a motor clock, in particular a synchronous clock, with a toroidal coil stator of the synchronous motor, whose annular coil cavity is so much larger in its inner diameter than the rotor shaft is that gear train parts can be accommodated in the cavity, and the object set is achieved according to the invention in that the toroidal coil cavity and the gear train system are coordinated so that the whole of sinkers Gear train carried by the motor to the clockwise including the bearing plates can be accommodated in the cavity of the sink.

Dies kann z. B. in .der Weise ausgeführt werden, daß der Läufer als trommelförmiger Innenläufer ausgebildet ist, dessen eine Zylinderbasis offenbleibt, so daß das ganze Laufwerk durch diese in das Innere des Läufers eingesetzt werden kann. Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, einen Außenläufer vorzusehen, welcher die Spule und die Polschuhe von außen ringförmig umgreift und auf einer Seite der Ringfläche drehbar gelagert ist.This can e.g. B. be executed in .der way that the runner as drum-shaped internal rotor is formed, one cylinder base of which remains open, so that the whole drive can be inserted through this into the interior of the runner can. A particularly expedient embodiment consists in an external rotor to provide which surrounds the coil and the pole pieces from the outside in a ring shape and is rotatably mounted on one side of the annular surface.

. Dem Prinzip nach kann der Synchronmotor in bekannter Weise mit Hystereseläufer versehen oder auch als sogenannter »Warren«-Motor mit permanentmagnetischen Läufer für Selbstanlauf oder mit Weicheisenläufer als Anwurfmotor ausgebildet sein. Zur Festlegung der Laufrichtung sind die Pole zweckmäßig mindestens teilweise als Spaltpole mit Kurzschlußwindung ausgebildet; für gewisse Anwendungszwecke ist jedoch daran zu denken, zur Laufrichtungsbegrenzung ein mechanisches Gesperre vorzusehen.. In principle, the synchronous motor can have a hysteresis rotor in a known manner provided or as a so-called "Warren" motor with a permanent magnet rotor be designed for self-starting or with a soft iron runner as a starter motor. To the Determining the running direction, the poles are expediently at least partially as split poles formed with short-circuit winding; however, it is for certain uses to think of providing a mechanical lock to limit the direction of travel.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Einrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.In the drawing are some embodiments of the device according to the invention shown for example.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Synchronmotoranordnung nach der Erfindung. 1 bedeutet die ringförmige Spule, auf die beiderseitig je drei Ringscheiben 2, 3, 7 und 4, 5, 6 aufgesetzt sind. Die Scheiben 2, 4, 5 und 7 sind Eisenbleche mit am Rande umgebogenen Pollaschen, welche derart in bekannter Weise ausgebildet und zueinander angeordnet sind, daß am- Außenrand der Spule 1 zwei kammartig ineinandergreifende Kränze von Spaltpolen entstehen. Der Motor hat einen achtpoligen, aus Blechen aufgebauten Ständer, - dessen Pole abwechselnd phasenverschobene Ströme führen (entstanden durch die Kurzschlußscheiben aus Kupfer). Die im oder- um den Ständer laufende Trommel besteht aus dünnem Hysteresematerial oder aus Aluminium mit einer Anzahl Windungen aus hysteretischem Draht. Als Hysteresematerial kommt z. B. blaugeglühter Bandstahl oder Stahldraht oder Kobaltstahlblech in Frage. Hohes Drehmoment erzielt man mit Werkstöffen, deren Hystereseschleife möglichst rechteckig verläuft. Die Ringscheiben 3 und 6 bestehen aus Kupfer und dienen als magnetischer Kurzschluß. 8 ist ein um die Welle drehbarer Trommelläufer aus unmagnetischem Material, insbesondere Aluminium, der die Polschuhkränze an ihrer Peripherie umfaßt und der innen einen nahtlosen Ring 10 hoher Koerzitivkraft, insbesondere aus Kobaltstahl, trägt.Fig. 1 shows a cross section through an embodiment of the synchronous motor arrangement according to the invention. 1 means the ring-shaped coil with three on each side Ring disks 2, 3, 7 and 4, 5, 6 are attached. The discs 2, 4, 5 and 7 are Iron sheets with bent pole lugs at the edge, which are made in a known manner trained and each other are arranged that on the outer edge of the Coil 1 creates two comb-like interlocking rings of split poles. Of the The motor has an eight-pole stator made of sheet metal - its poles alternate Lead phase-shifted currents (created by the short-circuit disks made of copper). The drum running in or around the stand is made of thin hysteresis material or of aluminum with a number of turns of hysteretic wire. As a hysteresis material comes z. B. blue annealed steel strip or steel wire or cobalt steel sheet in question. High torque is achieved with materials with a hysteresis loop where possible runs rectangular. The ring discs 3 and 6 are made of copper and serve as magnetic short circuit. 8 is a non-magnetic drum rotor rotatable around the shaft Material, in particular aluminum, which surrounds the pole piece rings on their periphery and the inside a seamless ring 10 of high coercive force, in particular made of cobalt steel, wearing.

In das von der Spule 1 umschlossene Innere 11 ist von vorn ein Uhrwerk 18 an sich bekannter Bauart mit einem Untersetzungsgetriebe eingesetzt, das nur durch einige Räder 12 angedeutet ist. Die Minutenwelle 13, die den Minutenzeiger 14 trägt, ist rückwärts - d. h. in der Zeichnung nach unten - aus dem Gehäuse 15 herausgeführt.-20 bedeutet in Fig. 2 das zweckmäßig durchsichtige und gegebenenfalls als Kunststoff bestehende Zifferblatt, in dessen Zentrum die ganze übrige Synchronuhr eingesetzt ist. 17 bedeutet ein an das Gehäuse angesetztes Gewinde, daß zur Zentralbefestigung 16 des Motors bzw. der Uhr oder .sonstigen Laufwerks an anderen Gerätschaften dient, jedoch bei der Montage im Zifferblatt 20 gemäß- dem Ausführungsbeispiel in Fortfall kommen kann. -Da das ganze erfindungsgemäße Gerät mit einem Gesamtdurchmesser von etwa 3 bis 4 Zentimetern und einer Zylinderhöhe von etwa 8 bis 12 mm (ausschließlich des Schraubansatzes) ausgeführt werden kann, eignet es sich für den Einbau in andere Baueinheiten überall da, wo entweder wenig Platz zur Verfügung steht, wie z.B. in Meßanlagen, die bereits durch andere Geräte weitgehend besetzt sind, oder wo das Werk möglichst wenig auffallen soll, wie z. B. auf Tisch-und Wanduhren, .die geschmacklich auf die Weise ausgebildet sind, daß dem Beschauer fast nur die Zeiger und die Ziffermarken in die Augen fallen.In the interior 11 enclosed by the coil 1 is a clockwork from the front 18 known design used with a reduction gear that only is indicated by some wheels 12. The minute shaft 13, which is the minute hand 14 carries is backwards - d. H. in the drawing downwards - out of the housing 15 - 20 means in Fig. 2 the expediently transparent and optionally as a plastic dial, in the center of which all the rest of the synchronous clock is used. 17 means a thread attached to the housing that is used for central fastening 16 of the motor or the clock or other drive is used on other equipment, however, in the case of assembly in the dial 20 according to the exemplary embodiment, it is omitted can come. -As the whole device according to the invention with a total diameter of about 3 to 4 centimeters and a cylinder height of about 8 to 12 mm (excluding of the screw attachment), it is suitable for installation in others Construction units wherever there is little space available, e.g. in Measuring systems that are already largely occupied by other devices, or where that Work should attract as little attention as possible, such as B. on table and wall clocks that taste good are designed in such a way that the viewer almost only sees the pointers and the number marks fall in the eyes.

Als Beispiel für einen derartigen Einbau in ein Gehäuse ist in Fig. 2 eine Tischuhr dargestellt. Sie besteht aus einem ringförmigen Zifferblatt 20, das eine kreisförmige durchsichtige Scheibe aus Glas oder Kunststoff umschließt. 22 bedeutet die Synchronuhr nach der Erfindung, die in der Mitte der Scheibe 21 montiert ist und mit relativ zu ihr großem Zeiger ausgestattet ist.An example of such an installation in a housing is shown in Fig. 2 shows a table clock. It consists of a ring-shaped dial 20, which encloses a circular transparent disk made of glass or plastic. 22 denotes the synchronous clock according to the invention, which is located in the middle of the disk 21 is mounted and is equipped with a large pointer relative to it.

Das erfindungsgemäße Gerät eignet sich auf Grund seiner Kleinheit --und seines geschlossenen Aufbaus besonders gut zum Zusammenbau nach dem »Baukastenprinzip« mit ähnlichen Baueinheiten. Gemäß einer besonders zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist es mit einem bereits vorgeschlagenen zeitschaltenden Zusatzgerät zu kombinieren, welches auf die Minutenwelle bzw. die Hauptwelle des Synchronläufers fest oder abnehmbar aufgesetzt wird und einen um eine Einstellwelle drehbaren, mit Schaltmitteln. verbundenen oder verbindbaren Kupplungsteil, z. B. ein Reibungs- oder Zahnsegment, aufweist, der mit der Antriebswelle in einer einstellbaren, die Schaltzeit bestimmenden -Lage kuppelbar und derart gestaltet ist, daß er mit der Welle während der eingestellten Schaltzeit im Eingriff bleibt und nach Ablauf dieser Zeit selbsttätig wieder außer Eingriff kömmt. Als von diesem Zusatz gesteuertes Schaltmittel . kommt für den vorliegenden Zweck besonders eine vorzugsweise akustische Signalvorrichtung, beispielsweise ein Läutewerk oder ein Summer, in Betracht. Durch einen solchen Zusatz ist das erfindungsgemäße Synchronlaufwerk bzw. die erfindungsgemäße Uhr auf einfachste Weise zu einem Wecker oder einer Radioschaltuhr zu erweitern, wobei der Zusatz selbst ebenfalls nur etwa die Abmessungen wie die Synchronuhr zu haben braucht.The device according to the invention is suitable because of its small size - and its closed structure particularly good for assembly according to the "modular principle" with similar structural units. According to a particularly useful development of the Invention is to it with an already proposed time-switching accessory combine which on the minute shaft or the main shaft of the synchronous rotor is fixed or detachable and a rotatable about an adjusting shaft, with Switching means. connected or connectable coupling part, e.g. B. a friction or toothed segment, which with the drive shaft in an adjustable, the Switching time-determining position is coupled and designed such that it is with the The shaft remains engaged during the set switching time and after this time has elapsed Time comes out of action again automatically. As controlled by this addition Switching means. For the present purpose, a preferably acoustic one comes in particular Signal device, for example a bell or a buzzer, into consideration. By such an addition is the synchronous drive according to the invention or the inventive The easiest way to expand the clock to an alarm clock or a radio timer, the addition itself also only about the same dimensions as the synchronous clock need to have.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Motor clock, in particular synchronous clock, with a Toroidal coil stator, whose toroidal coil cavity is so much larger in its inner diameter than the rotor shaft, -that gear train parts can be accommodated in the cavity, thereby marked; that the toroidal coil cavity and the gear train system are so on top of each other are coordinated that the entire gear train carried by plates from the engine to the clock hands including the bearing plates can be accommodated in the cavity of the coil is.

2. Motor clock, in particular synchronous clock, according to claim 1, using a Hysteresis rotor, characterized in that the rotor is designed as an external rotor is, preferably as a light metal drum with a hysteresis band inserted therein.

3. Motor clock, in particular synchronous clock, according to claim 1 or 2, characterized by a front support plate (16), which on the one hand with the front plate (18) of the gear train is connectable, on the other hand has such a diameter that it is the front End plate for the toroidal coil stator can serve.

4. Motor clock, especially synchronous clock, according to claim 3, characterized in that the front support plate (16) with a central fastening bushing (17) is provided.

5: Motor clock, especially synchronous clock, according to claim 3 or 4, characterized by a drum-shaped cover plate (15), the rotor, stator and gear train overlaps and with the front support plate (16) is connectable.

6, motor clock, in particular synchronous clock, according to one of the preceding Claims, characterized in that the main or minute shaft (13) is rearward is led out of the housing in such a way that the pointers are set from behind can.

7. Motor clock, in particular synchronous clock, according to one of the preceding claims, characterized in that the dial disk (21, 22), preferably made of .transparent Material, is dimensioned in relation to the motor and clockwork unit so that they also serves as a watch case. B. motor clock, especially synchronous clock, after a of the preceding claims, characterized in that: that it is connected to a time-switching Additional device is combined, which is based on the minute shaft or the main shaft of the Synchronous rotor is fixed or detachable and one around an adjusting shaft rotatable coupling part connected or connectable to switching means; z. B. a friction or tooth segment, which with the drive shaft in an adjustable, the Switching time-determining position can be coupled and designed such that it is with the The shaft remains engaged during the set switching time and after this time has elapsed Time comes out of action again automatically. Considered publications: German Auslegeschrift T 9135 VIIId / 83 C (published on November 15, 1956); German U.S. Patent No. 752,527; U.S. Patent No. 2,430,782.