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Magnetische Hemmung für Zeitwerke, Uhren od. dgl. Bei mechanischen
Gangordnern, z. B. Pendel oder Unruh, erfolgt die Hemmung meistens auf mechanischem
Wege. Es sind z. B. Anker- und Zylinderhemmungen bekannt. Das hemmende Organ hat
zwei Aufgaben zu erfüllen, das Ankerrad in bestimmten Zeitintervallen um bestimmte
Winkel sich drehen zu lassen und dein Schwinger mechanische Energie zuzuführen.
Dabei ist die Reibung störend, und es ist ein erheblicher Aufwand nötig, um sie
klein und vor allem konstant zu halten. Beispielsweise werden die miteinander in
Berührung geratenden Elemente eines Hemmwerkes besonders sorgfältig aus verschleißfesten
Werkstoffen (Edelstein) hergestellt, und die Flächen werden außerordentlich fein
geschliffen und poliert.
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Es ist bekannt, die Beseitigung der mechanischen Reibung und die Vereinfachung
und Verbilligung der Heinniwerke dadurch zu erreichen, daß zwischen den hemmenden
und den gehemmten Elementen -des Hemmwerkes magnetische Kräfte derart zur Wirkung
gebracht werden, daß eine mechanische Berührung zwischen diesen Elementen verhindert
wird. In diesen bekamiten Anordnungen für magnetische Hemmwerke für Uhren ist stets
eine ungleichnamige magnetische Polarität zwischen dem Anker auf der einen Seite
und dem Ankerrad des Uhrwerks auf der anderen Seite vorhanden. Man hat zwar auch
hierbei durch mechanische Verbesserungen dafür Sorge getragen, daß ein gewisser
Abstand zwischen den beiden sich anziehenden Teilen stets erhalten bleibt, aber
diese Vermeidung einer direkten Berührung ist natürlich nur so lange gesichert,
als weder Verschleiß noch sonstige Einwirkungen es zu einer direkten Berührung kommen
lassen. Tritt aber eine solche Berührung ein, kommen auch sofort Reibungskräfte
zur Wirkung.
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Gerade diese Nachteile vermeidet die Erfindung dadurch, daß die Zähne
des Ankerrades und die Arbeitsteile des Hemmorgans gleichnamige permanentmagnetische
Pole aufweisen. Wegen der Gleichnamigkeit der magnetischen Pole zwischen den beweglichen
Teilen kommen nur die abstoßenden Kräfte zwischen ihnen zur Wirkung, aber niemals,
selbst bei gelockerten Fühiungsteilen oder Lagern, kann eine mechanische Berührung
zustande kommen.
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Zur Erläuterung der Erfindung dienen zwei Figuren, welche nur als
Beispiel anzusehen sind.
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In Fig. 1 ist 1 ein Ankerrad mit den Zähnen 2. Es wird um seine Achse
4 durch ein Gewicht 5 im Uhrzeigersinn (Pfeilrichtung) angetrieben. An den Spitzen
der Zähne 2 sind Magnete 3 angebracht. In der Fig. 1 sind nur die Ouerschnitte der
im übrigen stabförmig ausgeführt gedachten Magneten, zu erkennen. Die Hemmung wird
bewirkt durch einen Anker 6, der an seinen beiden Klauen je einen Magneten 7 und
8 trägt; diese Magneten können im übrigen ebenso ausgeführt sein wie die Magneten
3. Bei der dargestellten Lage des Ankers 6 hat das Pendel 9 den größten Anschlag
nach links erreicht. Der Magnet 7 des Ankers 6 befindet sich auf der Bahn des Magneten
3 u des Ankerrades und unmittelbar vor ihm. Obwohl dem Ankerrad 1 ein Drehmoment
in Pfeilrichtung erteilt wird, kann der Magnet 3 a. den Magneten 7 nicht berühren,
weil erfindungsgemäß die Magneten 7 und 3 a in gleicher Richtung magnetisiert sind
und sich gegenseitig abstoßen. Der Magnet 7 hemmt also den Lauf des Ankerrades 1.
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Bei der nun beginnenden Rückkehr des Pendels von seiner linken Endstellung
nach rechts wird sich der Magnet 7 auf dem Kreisbogen 10 von der Achse 4 entfernen,
so daß der Magnet 7 dem Magneten 3a allmählich den Weg freigibt bis zu einem Augenblick,
in dem das Drehtnoment des Ankerrades die hemmende Kraft des Magneten 7 überwindet.
Das Ankerrad wird sich daher in Bewegung setzen. Beim Vorbeilaufen des Magneten
3a. an dem Magneten 7 werden vorübergehend die abstoßenden Kräfte zum Teil auch
in der Bewegungsrichtung des Magneten 7 wirksam, so daß dem Anker 6 und dem Pendel
9 ein Beschleunigungsirnpuls erteilt wird.
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Gleichzeitig mit dem Ausweichen des Magneten 7 aus der Bahn des Magneten
3a bewegt sich zwangläufig der Magnet 8 am anderen Ankerende aus der Stellung8a.
in Richtung auf die Stellung8b, wo er in die Bahn des Magneten 3 b gerät und dadurch
ein Weiterdrehen des Ankerrades 1 wiederum hemmt. Diese neuerliche Hemmung dauert
so lange an, bis das Pendel 9 aus seiner rechten Endlage so weit nach links zurückgegangen
ist, daß dem Magneten 3 b der Weg freigegeben ist. Es wiederholt sich also an der
rechten
Seite des Ankers derselbe Vorgang wie der vorher für die linke Seite geschilderte.
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In Fig. 2 ist als weiteres Beispiel eine Zylinderhemmung skizziert.
Auch hier wird das Zylinderrad 1 um seine Achse 4 von einem Gewicht 5 in Pfeilrichtung
angetrieben. An den Zähnen 2 sind stabförmige Magneten 3 angebracht, deren Längsrichtung
ebenfalls senkrecht zur Zeichenebene zu denken ist. Der hreisl)ogen, auf dem die
Magneten 3 sich bewegen, wird von der Unruhachse 12 geschnitten. Mit der Unruh verbunden
ist ein Magnet 17, der beispiels-"%-eise die Form eines Ausschnitts aus einer Zylindermantelfläche
habe. In der Stellung 17a heinint er den Lauf des Zylinderrades 1, weil die 'Magneten
in den Stellungen 17a und 3a sich gegenseitig abstoßen. Die Lage 17a des
Unruhmagneten entspricht dem äußerten Ausschlag der Unruh im Uhrzeigersinn. Kehrt
.,ich die Bewegung der Unruh um, so daß der Unruhinagnet die Stellung 17b erreicht,
so ist der Weg für den Magneten 3 a freigegeben, und das Zylinderrad kann sich weiterdrehen.
Beim Vorbeigehen des Magneten 3a an der linken Kante des Unruhmagneten treten abstoßende
Kräfte auf, die durch eine Komponente zur Drehbeschleunigung dieses Magneten beitragen,
so daß die Unruh einen Impuls erhält. Beim Weiterdrehen der Unruh entgegengesetzt
dem Uhrzeigersinn gesät sie schließlich über die Lage 17b in die Lage 17e, so daß
das Zylinderrad 1 sich lediglich so weit drehen kann, bis der Magnet 3 b in die
Stellung 3c kommt. In dieser Stellung sind die abstoßenden Kräfte zwischen dem 'Magneten
3 und dem der Unruh so groß, daß der Lauf des Zylinderrades wiederum gehernint wird.
Bei der rückläufigen Bewegung der Unruh im Uhrzeigersinn wiederholt sich der gleiche
Vorgang wie auf der anderen Seite.
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Wesentlich für die Erfindung ist die Tatsache, daä die bekannten zwischen
den an der Hemmung beteiligten Elementen wirkenden magnetischen, d. h. reibungslos
arbeitenden Kräfte abstoßend arbeiten. Es sind verschiedene Formen der Magneten
denkbar; beispielsweise könnten die Magneten 3 auch als dünne Bleche ausgeführt
sein oder das ganze Hemmungsrad und der ganze Anker in Fig. 1 könnten beispielsweise
vollkommen aus gleichnamig polarisiertem Magnetwerkstoff bestehen.
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'Man kann die Magneten aus Magnetstahl herstellen oder aus beliebigem
anderem magnetischem 'Material, beispielsweise aus gesinterten oder aus mit Bindeinitteln
gepreßten Pulvermagneten.