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Zeithaltendes elektrisches Gerät, insbesondere elektrische Kleinuhr
Es sind elektrische Uhren bekannt, bei welchen eine auf der Unruh angebrachte Spule
bei jeder vollen Unruhschwingung einmal kurzzeitig an eine die Antriebsenergie für
die Unruh liefernde Batterie, welche im Uhrengehäuse eingebaut ist, angeschlossen
wird. Dieser Ansehluß geschieht mit einer Kontaktvorrichtung, welche so ausgebildet
sein muß, daß sie bei der einen Bewegungsrichtung der Unruh die Leitungsverbindung
zwischen der Spule und der Batterie schließt, bei der anderen Bewegungsrichtung
der Unruh jedoch keinen Kontaktschluß bewerkstelligt, wenn man die bestmöglichen
Isochronismusbedingungen - Antrieb nur kurzfristig in der einen Schwingungsrichtung
bei genügend großer Amplitude - erzielen will.
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Es ist außerdem eine Einrichtung bekannt, mit welcher seitens einer
Unruh, also seitens eines Organs, das hin- und hergehende Schwingungen ausführt,
das Eingangsrad eines Räderwerkes stets in derselben Richtung fortgeschaltet wird,
ohne dabei von einer sogenannten Wippe Gebrauch zu machen. Diese letztere Einrichtung
arbeitet derart, daß mittels eines auf der Unruh sitzenden Steines ein Steigrad,
nämlich das Eingangsrad des erwähnten Räderwerkes, bei der einen Bewegungsrichtung
der Unruh um mehr als eine halbe Zahnteilung weitergeschaltet wird, worauf es um
den Rest der zurückgelegten Zahnteilung im gleichen Sinne fortbewegt wird, während
bei der anderen Bewegungsrichtung der Unruh der Stein das Steigrad um weniger- als
eine halbe Zahnteilung zurückdreht, worauf aber die letztgenannte Steigradbewegung
(in falscher Drehrichtung) sofort wieder rückgängig gemacht wird. Die Weiterbewegung
des Steigrades um den Rest der zurückgelegten Zahnteilung und die Zurückdrehung
des Steigrades um den bereits zurückgelegten Teil der Zahnteilung kann entweder
reit einem permanenten Hilfsfiuß oder durch eine in die Zahnzwischenräume des Steigrades
einspringende Feder bewerkstelligt werden.
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Es sind auch bereits Anordnungen bekannt, bei denen ebenfalls mit
Hilfe eines auf der Unruh angebrachten Steines gleichzeitig ein Steigrad fortgeschaltet
wird` und die auf der Unruh angebrachte Spule bei jeder vollen Unruhschwingung einmal
unter Stromzuführung über das Steigrad selbst mit der Batterie verbunden wird. Bei
diesen bekannten Einrichtungen war jedoch entweder die in die Zahnzwischenräume
des Steigrades einspringende Sperrfeder, welche dort gleichzeitig die Stromzufuhr
zum Steigrad kurzfristig bewirkt und so auch die Dauer des Anschlusses der Unruhspule
bestimmt, verhältnismäßig kompliziert ausgeführt, nämlich als Metallkeil- mit an
beiden Keilflächen eingesetzten Isoliersteinen; die in der Schaltpause auf zwei
Zahnspitzen ruhen, während Stromzufuhr beim Fortschalten nur mit dieser Zahnspitze
und der Keilspitze, also auch auf viel zu kleiner Fläche mit Abb,randgefahr erfolgt,
oder es waren drei verschiedene Verzahnungen auf dem Steigrad vorgesehen, um die
Steigradfortschaltung, den ordnungsgemäßen Anschluß der Unruhspule und die restliche
Bewegung des Steigrades durch die Feder zu bewerkstelligen, wovon ein metallischer
Zahnkranz zur Stromzuführung von der Sperrfeder zum Steigrad, ein weiterer metallischer
Zahnkranz zur jeweiligen Berührung mit dem Unruh-Schalt- und Kontaktstift in der
einen Schwingungsrichtung und ein dritter, aus Isolferstoff bestehender; versetzter
Zahnkranz zur Isolierung bei der Unruhrückschwingung dient: also ein sehr breites
und sehr teures Schaltrad.
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Es ist auch bekannt, die Unruhspule kurzfristig in einer Schwingrichtung
mittels eines Steines, der zur Hälfte aus Isoliermaterial und zur Hälfte aus einem
leitenden Körper besteht, jeweils mit Stromzuführungsteilen zu verbinden. Bei dieser
letzteren bekannten Einrichtung fehlt jedoch der Vorschlag, mit einem derartigen
Stein außer dem Anschluß der Unruhspule an die Batterie gleichzeitig noch die Fortschaltung
des Steigrades selbst unmittelbar zu bewerkstelligen.
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Entweder werden durch den halbisolierten Unruhstein nur schwenkbare
Kontaktglieder kurzfristig berührt, während zur Steigradfortschaltung noch ein zweiter
Stein vorgesehen ist, oder es werden
Zwischenglieder wie Schaltklinken,
Gabeln usw. benutzt.
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Allen bekannten Anordnungen, die den Strom über das Steigrad leiten,
ist die Verwendung federnder, also mit der Zeit veränderlicher und erschütterungsempfindlicher
Organe gemeinsam; denn sehr starre Organe verbieten sich in einer Armbanduhr von
selbst.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein zeithaltendes elektrisches Gerät,
insbesondere eine elektrische Kleinuhr, vorzugsweise eine Armbanduhr, mit einem
elektrisch angetriebenen Gangordner, vorzugsweise Unruh, bei welcher die periodische
Erregung des Spulensystems des elektrischen Antriebs über einen Kontakt gesteuert
wird und die Stromzuführung zum vom Gangordner gesteuerten Kontakt über ein Schaltrad
erfolgt. Bei Geräten, insbesondere Kleinuhren, dieser Art wird eine sichere, erschütterungsunempfindliche
und doch nicht zu starre Stromzuführung zum Steigrad erfindungsgemäß dadurch erreicht,
daß zur Stromführung zum Schaltrad ein am einen Ende mit einem Haftmagneten derart
versehenes Organ dient, daß durch den Magneten eine innige Verbindung zwischen dem
Schaltrad und dem stromführenden Organ bewirkt wird.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung, welche ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, erläutert.
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In der Zeichnung ist der Reif einer Unruh mit 10 bezeichnet, während
zwei Speichen, über welche der Unruhreif mit der nicht dargestellten Nabe der Unruh
verbunden ist, mit 11 und 12 bezeichnet sind. Die auf der Unruh befindliche Spule
sowie die permanenten Magneten, in deren Feld die Spule eine Antriebskraft erfährt,
sind in der Zeichnung ebenfalls fortgelassen. Auf einer kleinen kreisförmigen Scheibe
13, welche auf der Unruhwelle 14 angebracht ist, befindet sich ein Stein 15, der
aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff gefertigt ist, beispielsweise aus einem
Halbedelstein. Die eine Berührungsfläche dieses Steins 15 mit den Zähnen 16 eines
Steigrades 17 ist mit einer Metallbelegung 18 versehen. Das Steigrad, welches mindestens
an seinen Zähnen aus einem ferromagnetischen Werkstoff besteht, läuft an einem kleinen
Hilfsmagneten 19 vorbei, der den obenerwähnten permanenten Hilfsfluß statt einer
elastischen Sperrklinke liefert. Die Wellenzapfen des Steigrades 17 sind an ihren
Lagerstellen von der Uhrenplatine und von dem übrigen Teil des Uhrengehäuses isoliert.
Ein auf der Welle des Steigrades angebrachtes Trieb arbeitet auf ein Zahnrad 21
und dieses wiederum mittels eines auf seiner Welle angebrachten Triebes 22 auf ein
weiteres Zahnrad 23 des Räderwerkes. Zwischen dem einen Pol 24 einer Batterie 25,
welche die Antriebsenergie für die Unruh liefert, und der Stirnfläche des Wellenzapfens
des Steigrades 17 verläuft ein im Uhrengehäuse isoliert verlegter Leiter 26, der
an seinem rechten Ende mit einem Haftmagneten 31 versehen ist, der auf der Stirnfläche
des Wellenzapfens des Steigrades schleift. Der andere Pol 28 der Batterie 25 ist
über einen Kontakthügel 29 an die durch eine Schraffierung angedeutete Uhrenplatine
30 angeschlossen. Der Arbeitsstrom für die auf der LTnruh befindliche Spule verläuft
also von dem Pol 24 der Batterie 25 über den Leiter 26 und den Magneten
31 zum Steigrad 17 und bei Berührung der Metallbelegung 18 mit den Zähnen
16 des Steigrades von dieser Metallbelegung zu der einen Klemme der auf der Unruh
befindlichen Spule. Durch den Magneten 31 wird eine stets zuverlässige Kontaktgabe
zwischen dem Leiter 26 und der Welle des Steigrades 17 gewährleistet. Von dem anderen
Pol 28 der Batterie verläuft der Arbeitsstrom über den Kontaktbügel 29 zu
der Uhrenplatine und von dort über die an der Uhrenplatine befestigte Spiralfeder
der Unruh zur anderen Klemme der auf der Unruh angebrachten Spule.
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Wenn die Unruh sich entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn dreht, berührt
die Metallbelegung 18 des Steines 15 die Zähne 16 und schließt dabei den obenerwähnten
Stromkreis für den Arbeitsstrom der Unruhspule. Diese Schließung kommt jedoch innerhalb
jeder vollen Unruhschwingung nur für eine einzige kurze Zeitspanne zustande. Wenn
die Unruh sich nämlich im Sinne des Uhrzeigers bewegt, so kommt keine Berührung
zwischen der Metallbelegung 18 und der Flanke eines Zahnes 16 zustande, sondern
das Steigrad 17 wird weitergedreht, ohne daß sich dabei der obenerwähnte Stromkreis
für die Unruhspule kurzzeitig schließen würde.
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Für die beschriebene Wirkungsweise ist es grundsätzlich gleichgültig,
ob das Steigrad 17 während der Berührung zwischen der Metallbelegung 18 und den
Zähnen 16 um mehr als eine halbe Zahnteilung weitergeschaltet wird oder ob die Berührung
zwischen der Metallbelegung 18 und einem Zahn 16 eine Fortbewegung des Steigrades
um weniger als eine halbe Zahnteilung hervorruft.
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Die beschriebene Ausführungsform läßt erkennen, daß durch die erfindungsgemäße
Einrichtung der Betrieb einer elektrischen Uhr mit einer auf der Unruh angebrachte
Spule, einer Kontaktgabe für diese Spule und einer Betätigung eines Schaltrades
möglich ist, ohne daß man eine aus elastischen Federn aufgebaute Kontaktvorrichtung
oder eine unsichere elastische Stromzuführung zum Steigrad nötig hätte. Es werden
somit auch alle Schwierigkeiten umgangen, die mit der Justierung und mit dem Verschleiß
der bekannten Kontakt- und Stromzufuhrvorrichtungen verbunden waren.
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Man kann die Berührungsfläche des Magneten und/oder die Stirnfläche
des Wellenzapfens der Steigradwelle noch mit einem Edelmetall überziehen, um den
elektrischen Übergangswiderstand gering zu halten.