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Antrieb für Uhrwerke mit selbsttätigem elektromotorischem Aufzug Die
Erfindung betrifft einen Antrieb für Uhrwerke mit selbsttätigem Aufzug, vorzugsweise
für Kleinuhren, insbesondere mit Drehschwinger, unter Verwendung eines ständig umlaufenden
kollektorlosen Motors, welcher eine gewichts- oder federbelastete längsverschiebbare
Schnecke über eine Kupplung mit in Drehrichtung der Schnecke relativ zueinander
verschiebbaren Kupplungsteilen antreibt, wobei das übertragbare Kupplungsdrehmoment
in Abhängigkeit von der Lage der Schnecke geändert wird. Aus einer Batterie gespeiste
kollektorlose Motoren sind der Uhrentechnik an sich bekannt, und zwar als über Transistoren
mit Steuerspulen im Eingang und Triebspulen im Ausgang gespeiste, mit Permanentmagnetrotoren,
ähnlich Klein-Synchronmotoren, ausgestattete Motoren, wobei die Rotormagnete periodisch
Impulse in den Steuerspulen induzieren, die nach Verstärkung über die Triebspule
den Rotor antreiben. Es ist weiterhin bekannt, für den Aufzug einer Uhr einen ständig
umlaufenden Induktionsmotor zu verwenden, welcher eine gewichtsbelastete längsverschiebbare
Schnecke über eine Kupplung mit in Drehrichtung der Schnecke relativ zueinander
verschiebbaren Kupplungsteilen antreibt. Dabei wird das übertragbare Kupplungsdrehmoment
in Abhängigkeit von der Lage der Schnecke geändert. Nachteilig ist bei der bekannten
Anordnung, daß der hier verwendete Induktionsmotor nicht aus einer Gleichstromquelle,
insbesondere einer Batterie, gespeist werden kann und daß die verwendete Kupplung
einen verhältnismäßig großen Energieverlust bewirkt. Bei Verwendung der obengenannten
bekannten kollektorlosen Transistor-Gleichstrommotoren würde hier nur bei Synchronmotoren
der Nachteil auftreten, daß der Motor bei Inbetriebnahme nicht mit Sicherheit die
gewünschte Drehrichtung annimmt. Derartige Motoren müssen deshalb mit besonderen
Rücklaufsperren ausgerüstet werden, wie sie in verschiedenen Ausführungen bei Synchronmotoren
bekannt sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für Uhrwerke
zu schaffen, welcher aus einer Gleichstromquelle, vorzugsweise einem Akkumulator,
mit gutem Wirkungsgrad betrieben werden kann und bei welchem mit einfachen Mitteln
die gewünschte Drehrichtung des Antriebsmotors sichergestellt ist. Die Erfindung
ist bei Uhren der eingangs genannten Gattung dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung
eines eine Steuerspule und eine Antriebsspule aufweisenden, über ein elektronisches
Verstärkerelement, vorzugsweise einen Transistor, aus einerGleichspannungsquelle
gespeisten kollektorlosen Motors zwischen der Schnecke und dem ständig umlaufenden
Motor eine durch die Längs, verschiebung der-Schnecke ein- und ausrückbare formschlüssige
Kupplung vorgesehen ist, die derart ausgebildet ist, daß eine etwaige falsche Drehrichtung
des Rotors selbsttätig durch sie umgekehrt wird. Die formschlüssige Kupplung kann
z. B. zweckmäßig aus einer in Längsrichtung der Schnecke offenen Klaue und einem
mit der Schnecke oder einer vom Elektromotor angetriebenen Welle verbundenen elastischen
Arm bestehen. Der Antriebsmotor kann eine selbsttätig wirkende Anlaufeinrichtung
dadurch erhalten, daß sein Magnetsystem im Stillstand in eine den Selbstanlauf fördernde
Lage gezwungen wird und der Schaltung das Anlaufmoment erhöhende Elemente zugeordnet
sind. Vorzugsweise sind die negative Klemme der Spannungsquelle über einen Widerstand
und die an die positive Klemme der Spannungsquelle angeschlossenen Steuerspule über
einen weiteren Widerstand an die Basis des Transistors angeschlossen, es ist in
die Zuleitung von der positiven Klemme der Spannungsquelle zur Basis des Transistors
ein Kondensator eingeschaltet, und es ist in der Nähe des Motors ein permanenter
Hilfsmagnet angeordnet, der den Rotor in eine für den Anlauf günstige Lage führt.
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Der Motor und seine Zubehörteile sowie das die Schnecke antreibende
Getriebe und die Schnecke selbst sowie auf den mechanischen Antrieb einwirkende
Mittel sind vorzugsweise auswechselbar auf einer Grundplatte befestigt. Die auf
der Grundplatte angeordnete Einrichtung kann als demontierbare
Einheit
mittels einer Klauenkupplung od. dgl. mit der Mittelachse eines vorzugsweise drei
Zeiger mit konzentrischen Achsen aufweisenden Uhrwerks verbunden sein.
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Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen
erläutert. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 eine Gesamtdarstellung des Uhrwerkes
gemäß der Erfindung, von der Rückseite der Uhr gesehen, F i g. 2 in vergrößertem
Maßstab schematisch die gewichtsbelastete Schnecke und die Kupplung zwischen Motor
und Schnecke, F i g. 3 einen Schnitt durch den Elektromotor nach der Linie III'-III"
der F i g. 1, F i g. 4 eine Schaltskizze des Elektromotors, F i g. 5 die Kupplung
zwischen Elektromotor und Schnecke im ausgekuppelten Zustand, F i g. 6 und 7 ein
weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar in Draufsicht und Seitenansicht,
F i g. 8 und 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, ebenfalls in Draufsicht
und Seitenansicht, F i g. 10 ein Uhrwerk gemäß F i g. 1 mit einer zusätzlichen Vorrichtung
für den Antrieb eines Läutewerkes und F i g. 11 eine Ausführungsform des
Elektromotors mit der zugehörigen Schaltung.
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In F i g. 1 ist eine Gesamtansicht des Uhrwerkes dargestellt. Die
Anordnung arbeitet mit einem elektronischen Motor, dessen Ausführung in F i g. 4
schematisch dargestellt ist. Der Motor besteht im wesentlichen aus folgenden Teilen:
a) einem Rotor mit einer Achse 00' (F i g. 2), auf welcher ein leichter zylindrischer
PermanentmagnetA angeordnet ist, dessen innere Kraftflußlinien in Richtung eines
Durchmessers verlaufen, b) zwei den Rotor umgebenden koaxialen Spulen BC und
BE, deren Ebenen parallel zur Achse 00' liegen (F i g. 4 ), c) einem Transistor
Tr (F i g. 4 ), welcher zwischen die Spulen BC und BE geschaltet ist.
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Die Stromquelle G ist beispielsweise ein kleines Element oder ein
Akkumulator geringer Spannung. Der Motor nach F i g. 4 läuft sofort an, wenn in
der Nähe des Rotors ein kleiner Hilfsmagnet 42 derart angeordnet wird, daß
unter dem Einfluß einer schwachen magnetischen Anziehung die Linie der Pole
NS des Magnets A in der Ruhelage mit den Windungsebenen der Spulen
BC und BE keinen oder nur einen sehr kleinen Winkel bilden. Das Anlaufdrehmoment
des Motors wird erhöht, wenn die negative Klemme des Elementes G an die Basis
43 des Transistors über einen Widerstand 44 und die Steuerspule über
einen weiteren Widerstand 45 angeschlossen wird und/oder wenn ein Kondensator
46
zugeschaltet wird (F i g. 4 ).
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Es wurde festgestellt, daß ein Motor mit den folgenden Daten einwandfrei
arbeitet: Der Permanentmagnet A besteht aus einem keramischen Material mit großer
Koerzitivkraft, dessen remanente magnetische Induktion über 2500 Gauß liegen muß
(Durchmesser 11 mm, Höhe des Zylinders 7 mm).
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Die Spule BC besteht aus emailliertem Kupferdraht von 0,04 bis 0,07
mm Durchmesser und mit mehr als 2000 Windungen. Die Spule BE besteht aus
emailliertem Kupferdraht von 0,05 bis 0,08 mm Durchmesser und mit mehr als 1500
Windungen.
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Der Winderstand 44 hat einen Wert von 10 000 bis
100 000 Ohm.
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Der Kondensator 46 hat eine Kapazität von 0;1 bis 0,5 Mikrofarad (er
kann durch einen Widerstand von 1000 bis 10 000 Ohm ersetzt werden, der der Triebspule
BE zugeordnet ist).
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Die Gleichstromquelle G hat eine Spannung unter 12 Volt.
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Ein wichtiger Vorteil des beschriebenen Motors besteht darin, daß
große Herstellungstoleranzen in bezug auf die Abmessungen der einzelnen Teile und
die Werte der elektrischen Widerstände zulässig sind. Die optimalen Werte, welche
durch Versuche leicht festzustellen sind, hängen von der Spannung der Stromquelle
sowie von den mechanischen Eigenarten des anzutreibenden Uhrwerkes ab.
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In F i g. 1 und 3 ist mit A der Permanentmagnet des Motors bezeichnet,
welcher auf der Achse 00' angerodnet ist. Auf der Achse 00' ist weiterhin
ein Ritzel 46 (F i g. 2 ) angeordnet, welches mit dem Zahnrad 47 zusammenarbeitet,
das auf einer Achse 48, vorzugsweise aus nichtmagnetischem Material, angeordnet
ist (Stahl oder Nickel). Die Achsen drehen sich in Lagerplatten 49 und
50 aus nichtmagnetischen Metallen, wie z. B. Messing. Diese Lagerplatten
sind parallel zur Innenseite der Spulen BC und BE angeordnet (F i g. 1).
Sie sind zwischen dem Spulenkörper 51 und einem Kern 52 aus Isoliermaterial eingespannt.
Die Teile 51 und 52 können gepreßt sein. Der Kern 52 kann den Transistor
Tr und Widerstände, wie z. B. 44 und 45, enthalten. Die in F i g.
4 dargestellte Schaltung kann als gedruckte Schaltung ausgeführt sein.
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Ein abgebogenes Ende 49' der Lagerplatte 49
stützt sich
auf das gerade Ende der Platte 50 derart ab, daß die Teile 49 und 52 das
Gehäuse des Motors bilden. Letzterer bildet einen ausbaufähigen Teil (Motorblock),
der durch zwei gegossene Klauen 53 und 54 in seiner Lage gehalten wird (F
i g. 1 und 3 ).
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Das durch den Motor angetriebene Uhrwerk enthält ein Antriebsrad 55
mit horizontaler Achse 56, die sich etwa mit einer mittleren Geschwindigkeit von
einer Umdrehung pro Minute dreht. Dieses Rad kämmt mit dem Ritzel 57 des Ankerrades
58, dessen absatzweise Drehung von dem Anker 59, dem Gangordner 60 und der
Spiralfeder 61 abhängt.
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Das Zahnrad 55 kämmt mit einer Schnecke 62 (F i g. 1 und 2). Die Schnecke
ist senkrecht angeordnet und befindet sich in der Verlängerung der Motorachse
48. Die Schneckenzapfen werden in festen Winkeln 63 und 64 am Uhrgehäuse
gelagert, dessen Hauptplatine in 65 dargestellt ist. Diese Platine trägt die Teile
des Hemmwerkes und die Stützen 53 und 54 des Motorblockes.
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Die Antriebsachse 56 treibt die Zeiger 66 und 67 der Uhr. Da die zu
übertragenden Kräfte gering sind, können sehr dünne und billige Zahnräder verwendet
werden. In den Löchern der Lager 63 und 64 können sich die Zapfen der Schnecke 62
gleichzeitig drehen und in Richtung der Schnecke verschieben. Der obere Zapfen ist
mit einer Masse 68 versehen, die durch ihr konstantes Gewicht wirkt und eine
Kraft erzeugt, die tangential auf die Zahnung des Rades 55 wirkt. Während des normalen
Ganges bestimmt das Gewicht der Schnecke 62, welche die
Masse 68
trägt, das auf das Ankerrad 57 ausgeübte Antriebsdrehmoment, wobei die mittlere
Drehzahl des Ankerrades durch den Anker 59 und den schwingenden Gangordner 60 bestimmt
wird.
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Die Schnecke 62 kann sich auch unter der Wirkung des elektronischen
Motors drehen, wodurch die Schnecke mit ihrem Gewinde in den Zähnen des Rades 55
nach oben geschraubt wird.
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Der untere Zapfen der Schnecke 62 ist mit einem radialen Arm 70 versehen,
welcher durch einen elastischen Stab gebildet wird, der auf der Nabe 71 angeordnet
ist (F i g. 2 ). Die aus den Zeichnungen ersichtlichen Maßverhältnisse ermöglichen
es, daß die Gabel mit dem Arm 69 oder 69' den Arm 70 mitnimmt, wenn sich die Schnecke
62 mit der Masse 68 in ihrer Endlage befindet. Wenn sich die Achse 48 in Richtung
des Pfeiles 72 mit genügender Geschwindigkeit dreht, bewegt sich die Schnecke 62
von unten nach oben, und es löst sich nach einer gewissen Zeit der Arm 70 von den
Gabeln 69 und 69', wie es in F i g. 5 gezeigt ist. In diesem Fall dreht sich der
Motor frei, ohne daß die Schnecke 62 mitgenommen wird.
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Die elektrische Schaltung und die Spannung der Stromquelle G werden
so gewählt, daß die Leerlaufgeschwindigkeit des Motors relativ groß ist. Es ist
ersichtlich, daß die Teile 69, 69' und 70 sich wie Begrenzungsvorrichtungen verhalten,
welche die Bewegung der Schnecke 62 mit der Masse 68 begrenzen.
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Wenn die Kraftübertragungsorgane die in F i g. 2 angegebenen Stellungen
einnehmen, erhält die Schnecke 62 gleichzeitig eine stetige Drehbewegung in Richtung
des Pfeiles 72' und eine Verschiebung, die von der durch das Hemmwerk gesteuerten,
absatzweisen Drehung des Rades 55 abhängt. Wenn dieses Rad 55 ständig stillstehen
würde, würde die Schnecke 62 während einer Umdrehung der Achse 48 um eine Steigung
gehoben. Da aber das Rad 55 sich periodisch in Richtung des Pfeiles 73 dreht, senkt
sich die Schnecke allmählich. Die Längsverschiebung der Schnecke 62 hängt also gleichzeitig
von den Drehzahlen der Achsen 48 und 56 ab.
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Um diese Arbeitsweise leichter verständlich zu machen, wird angenommen,
daß das Rad 55, das in 60 Sekunden eine Umdrehung macht, 60 Zähne aufweist und der
mit dem Rad 55 kämmende Teil 62 eine Schraube mit einem rechtsgängigen Gewinde ist,
die sich in Richtung des Pfeiles 72' mit der Geschwindigkeit von einer Umdrehung
pro Sekunde dreht.
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Wenn sich die Schnecke 62 nicht drehen würde, verhält sie sich wie
eine mit dem Rad 55 im Eingriff stehende Zahnstange und senkt sich infolgedessen
um eine Steigung in einer Sekunde. Wenn andererseits der Arm 70 in Richtung des
Pfeiles 72' mitgenommen wird, steigt die Schnecke in bezug auf das Rad 55 um eine
Steigung in der Sekunde an. Die resultierende Bewegung der Schnecke 62 in senkrechter
Richtung ist in diesem Falle Null. Das Gewicht 68 bleibt praktisch in gleicher Höhe.
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Es soll nun die Arbeitsweise betrachtet werden, welche sich ergibt,
wenn unter dem Einfluß des elektronischen Motors der Arm 70 in Richtung des Pfeiles
72' mit einer Drehzahl dreht, die etwas über einer Umdrehung pro Sekunde liegt,
wobei die Schnecke 72 noch bewegt wird. In diesem Falle wird das Gewicht 68 langsam
angehoben, jedoch erfolgt ein Anheben der Schnecke 62 nicht mehr, sobald sich der
Arm 70 aus der Gabel 69, 69' herausbewegt hat (F i g. 5).
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Die sich nicht mehr drehende Schnecke 62 wirkt dann wie eine einfache
Zahnstange, und sie senkt sich allmählich mit einer Geschwindigkeit von einer Steigung
in einer Sekunde. Nach einer gewissen Zeit legt sich der Arm 70 von neuem in die
Gabel 69, 69', und es wird die Schnecke 62 wieder angehoben. Diese Phasen des Antriebes
wiederholen sich ständig, und es bleibt während der ganzen Betriebsdauer einschließlich
der Ausrückvorgänge das von dem Rad 55 aufgenommene Drehmoment nahezu gleich dem
Gewicht der Schnecke 62 und dem Gewicht 68 multipliziert mit dem Radius des Zahnrades
55.
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Bei ausreichend sorgfätiger Ausbildung hat die Reibung des Uhrwerkes
nur wenig Einfuß auf den Gang, und es bleibt das auf das Ankerrad ausgeübte Drehmoment
im wesentlichen konstant und unabhängig von der elektrischen Spannung der Stromquelle
G. Es genügt, wenn diese Spannung ausreicht, um die Welle 48 mit etwas mehr als
einer Umdrehung pro Sekunde umlaufen zu lassen. Die Häufigkeit der Ausrückvorgänge
richtet sich nach der Drehzahl des Motors.
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Wenn die Spannung zu hoch ist, läuft der Motor oft leer, und es erhöht
sich eine Drehzahl. Die in dem Rotor gespeicherte kinetische Energie kann eine nützliche
Rolle spielen, um Reibungen zu überwinden. Außerdem steigert die Erhöhung der Drehzahl
die gegenelektromotorische Kraft in der Spule BE.
Es hat sich gezeigt, daß
eine mittlere Energieabgabe von weniger als 500 Mikrowatt einen sehr sicheren Gang
des Uhrwerkes nach F i g. 3 gewährleistet.
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Der Selbstanlauf des Motors ist gewährleistet, wenn die Anordnung
nach F i g. 4 verwendet wird. Es kann jedoch vorkommen, daß der Motor gegebenenfalls
in umgekehrter Richtung des Pfeiles 72 anläuft. Die richtige Drehrichtung wird jedoch
selbsttätig wiederhergestellt. Die Arbeitsweise ist dabei folgende: Wenn die Stromquelle
G abgetrennt ist, senkt sich die Schnecke 62 vollständig, und es legt sich der Arm
70 in die Gabel 69, 69'. Die sich etwa in falscher Richtung drehende Gabel trifft
auf den dünnen Arm 70, der sich biegt und der Drehung in falscher Richtung eine
immer stärker werdende Kraft entgegensetzt. Der Motor erfährt dabei einen mechanischen
Startimpuls in ' der richtigen Drehrichtung und kehrt seine Drehrichtung selbsttätig
um. Das Anheben der Schnecke 62 ist dann unter den zuvor beschriebenen normalen
Bedingungen gewährleistet.
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Die Biegsamkeit des Armes 70 spielt auch eine nützliche Rolle während
der aufeinanderfolgenden Ausrückvorgänge der Schnecke 62. Wenn der Arm 70 die Gabel
verläßt, dreht sich diese nur um einige Grade, so daß beim Absenken der Schnecke
62 der Arm 70 in bezug auf die Enden der Gabel 69, 69' versetzt ist. In keinem Falle
legt sich also der Arm 70 auf die Enden der Mitnehmergabel und kommt dort zum Stillstand,
was für einen Augenblick den Gang des Uhrwerkes stören würde. Es hat sich gezeigt,
daß die beschriebenen Konstruktionseinzelheiten eine große praktische Bedeutung
besitzen und es möglich machen, die Zeitmeßleistungen von Uhrwerken zu verbessern,
deren Isochronismus zu wünschen übrigläßt. Dies rührt einerseits von der
Stetigkeit
des auf das Ankerad ausgeübten wirksamen Drehmomentes und andererseits von dem Fortfall
einer starken Zugfeder her, die zu starken und ungleichmäßigen Reibwirkungen führt
und die Abnutzung der zwischen dieser Feder und dem Rad 55 liegenden Teile bewirkt.
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Die F i g. 6 und 7 zeigen in großem Maßstab ein weiteres Ausführungsbeispiel
des Uhrwerkes nach F i g. 1. Die Ausführungsform ermöglicht es, in einem flachen
zylindrischen Raum von geringem Durchmesser die elektrischen Organe und Mittel zur
Kraftübertragung unterzubringen. Die Organe sind einem Uhrwerk gewöhnlicher Ausführung
zugeordnet, wie sie beispielsweise für Kraftfahrzeuge verwendet werden und bisher
auf der Rückseite mit einem elektrischen Aufzug mit Elektromagnet oder Elektromotor
mit unterbrochenem Gang versehen sind.
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Das Uhrwerk mit üblichem Hemmwerk ist in der Zeichnung nicht dargestellt.
In der Seitenansicht nach F i g. 7 ist nur die hintere Platine 74 dargestellt,
durch welche die Mittelachse 75 verläuft. Diese Achse vollzieht eine Umdrehung pro
Minute und trägt auf der Zifferblattseite den Sekundenzeiger. Die übrigen Organe
befinden sich zwischen dem Zifferblatt und der Platine 74. Der Zweck der
Konstruktion besteht darin, auf die Achse 75 ein möglichst konstantes Antriebsmoment
auszuüben, welches in Richtung der Pfeile wirkt.
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Die Antriebskraft wird durch eine leicht ausbaufähige, gabelförmige
Verbindung übertragen, die durch den radialen Arm 76 und die Gabel 77 auf der Mittelachse
78 gebildet wird. Auf dieser Achse ist ein Rad 79 angebracht, dessen Wirkungsweise
derjenigen des Rades 55 in dem Uhrwerk nach F i g. 1 und 2 entspricht.
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Der elektronische Motor und die unterbrochene Kraftübertragung durch
die Schnecke sind ohne Änderung beibehalten, jedoch ist die Masse 68 durch eine
lange Blattfeder 80 ersetzt, die auf die Schnecke 62 eine im wesentlichen konstante
Kraft in Richtung des Pfeiles 81 ausübt. Die Anordnung arbeitet wie der oben beschriebene
Mechanismus. Man sieht, daß der Motor durch die Gußstützen 53 und
54 gehalten wird. Er kann leicht herausgenommen werden, was die Herstellung,
Nachprüfung und die Vornahme von Reparaturen erleichtert. Ein Vergleichsmaßstab
ist mit 82 bezeichnet.
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Es ist möglich, den Umfang des Uhrwerkes zu verkleinern, indem man
die in Ansicht und im Schnitt in den F i g. 8 und 9 angegebenen Anordnungen verwendet.
Die den Sekundenzeiger tragende Mittelwelle ist mit 83 bezeichnet. Diese Welle wird
durch ein festes Rohr 84 in der Hauptplatine 85, in deren Nähe das
Zifferblatt C d liegt, und der hinteren Brücke 86 geführt. Die konzentrischen Achsen
der Minuten-und Stundenzeiger (Achsen 87 und 88) werden durch Rädergetriebe
angetrieben, wie es in der F i g. 9 gezeigt ist. Die intermittierende Kraftübertragung
zwischen dem Rotor A des Motors und dem Mittelrad 89 wird durch folgende Teile bewirkt:
Ritzel des Motors 46, Vorgelegerad 47, automatische Ein- und Ausrückmittel
69 bis 70, Schnecke 62, das mit der Schnecke kämmende Rad 55
und das mit dem Rad 89 auf der Sekundenzeigerachse 83 im Eingriff stehende Ritzel
90. Das Drehmoment wird durch die lange Blattfeder 80 erzielt, die
eine im wesentlichen konstante Kraft in axialer Richtung entsprechend dem Pfeil
81 ausübt. Der Vergleichsmaßstab ist mit 91 bezeichnet. Es ist ersichtlich,
daß der Gesamtdurchmesser des Uhrwerkes nur 45 mm beträgt. Die Teile des Hemmwerkes,
welches die Drehzahl der Mittelachse 83 regelt, sind nicht dargestellt. Sie können
leicht in dem Raum zwischen den Platinen 85 und 86 untergebracht sein.
Der Motorblock des elektrischen Motors wird durch den umgebogenen Teil
92 gehalten. Die Spulen BC und BE werden von den Isolierkörpern 51'
und 51" getragen.
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Die Einrichtung nach den F i g. 8 und 9 arbeitet wie diejenige nach
F i g. 1. Die Anordnung eignet sich ganz besonders für die Ausführung von Kraftfahrzeuguhren.
In diesem Fall wird der Motor durch die Fahrzeugbatterie gespeist, und ein guter
Gang ist trotz starker Spannungsschwankungen gewährleistet. Man kann gegebenenfalls
einen Miniaturakkumulator vorsehen, der aufgesteckt wird und eine sehr lange dauernde
Gangreserve liefern kann, da der Energieverbrauch des Motors sehr gering ist. Zwischen
dem Motor und der Batterie kann man einen starken Widerstand von hoher Ioslierwirkung
einschalten, damit die Uhr nicht zufällig. einen Kurzschluß der Batterie hervorrufen
kann.
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Es ist festzustellen, daß der Gang des elektronischen Motors A-BC-BE,
der weder Kontakte noch Kollektor aufweist, keine Rundfunkstörungen bewirkt. Die
beschriebenen Einrichtungen sind also bei Zeitmeßgeräten verwendbar, die in tragbaren
Rundfunkempfängern (Kofferradio) und in Anordnungen eingebaut werden, die durch
Hochfrequenzschwingungen gestört werden können.
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F i g. 10 ist eine schematische Skizze, welche die Anwendung der Erfindung
auf Uhren darstellt, welche Auslösevorgänge herbeiführen sollen, z. B. Weckeruhren,
sowie Uhren, die mit Kalendern und elektrischen Betriebsschaltern versehen sind.
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Das Uhrwerk enthält einen elektronischen Motor von relativ hoher Leistung,
dessen Rotor vorzugsweise von zwei vielpoligen koaxialen Magneten A 1
und
A 2 gebildet wird. Die Magnete können aus keramischen Werkstoffen bestehen
und entsprechend der F i g. 11 angeordnet sein. Da der Rotor relativ schwer ist,
sind Anordnungen zu treffen, um eine Abnutzung des am stärksten belasteten Lagers
zu vermeiden. Die Spulen BC und BE sind so angeordnet, daß die seitlichen
Leiter der Wicklungen sich gleichzeitig in zwei starken Magnetfeldern entgegengesetzter
Richtungen NS und SN befinden. Der Rotor ist vorzugsweise in günstiger Ausgangsstellung
mittels eines kleinen Hilfsmagnets 94 eingestellt, dessen Rolle demjenigen des Magnets
42 der Anordnung nach F i g. 4 entspricht. Man kann auch den Rotor ein erstes Mal
anlassen, indem man den Magneten 94 mittels eines außerhalb befindlichen
Knopfes dreht. Das Anlaufen wird mittels des aus den magnetischen Anziehungskräften
entstehenden Impulses bewirkt.
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Die Hauptteile des Gehwerkes sind schematisch mit 46, 47, 69, 70,
62, 55, 57, 58, 59, 60 und 61 bezeichnet.
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Die Arbeitsweise dieser Teile wurde bereits beschrieben.
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Die Uhr enthält außerdem ein Federhaus mit einer zusätzlichen Antriebsfeder
95 zur Betätigung eines Läutewerkes, z. B. des Hammers 96 eines Weckers,
dessen Glocke mit 97 bezeichnet ist.
Der Aufzugsmechanismus der
Läutewerksfeder 95 umfaßt folgende Organe: 1. ein Untersetzungsgetriebe 98, 99,
100 und 101, 2. eine selbsttätige Ein- und Ausrückvorrichtung 102, 103 (entspricht
der Anordnung 69, 70), 3. eine Schnecke 104, die mit dem Rad 105 kämmt.
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Dieses Rad bringt die Federkernwelle der Läutewerksfeder 95 in Drehung.
Das Federgehäuse übt eine Tangentialkraft auf das Ritze1106 des Ankerrades 107 aus.
Das Läutewerk wird durch den Anker 108 erst nach Freigabe des Hammers 96 durch eine
Auslösevorrichtung betätigt. Es kann hierbei ein einstellbarer Abfallnocken
109 verwendet sein, der in 24 Stunden eine Umdrehung macht, sowie ein mit
einer Sperrklinke versehener Hebel 110. Dieser Auslösehebel kann auch das
Schließen eines Schalters 111 herbeiführen, so daß die Uhr auch als Schaltuhr dienen
kann. Das Tagesläutewerk kann mittels eines Nockens 112 abgestellt werden.
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Auf das Ende der Schnecke 104 stützt sich ein Arm 113 ab. Die
Axialkraft, von der das Funktionieren der Kupplung 102, 103 abhängt, kann mittels
der Feder 114 und des Hebels 115 eingestellt werden. Durch Verstellen
dieses Hebels 115 kann man den Grad des Aufzuges der Feder 95 verändern, was die
Dauer oder Stärke des Tagesläutewerkes zu regeln erlaubt.
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Die Stromquelle kann aus einem Element G oder einem Akkumulator bestehen,
der durch ein Leitungsnetz aufgeladen wird. Im letzteren Fall muß vorzugsweise die
verfügbare Wechselspannung verringert und gleichgerichtet werden. Eine bekannte
Vorrichtung dieser Art ist schematisch in F i g. 10 unten dargestellt. Sie enthält
Widerstände R 1, R 2, r 1 und r2 sowie elektrische Ventile V 1 und
V2.
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Die Hemmwerke und Gangordner der F i g. 1 und 10 können nach den verschiedensten
bekannten Techniken eingerichtet sein. Man kann besondere Gangordner mit vertikalen
Achsen und Organen für Wärmeausgleich entsprechend den Marinechronometern verwenden.
Die flachen Spiralfedern können durch schraubenförmige Unruhfedern mit einer oder
zwei Windungsrichtungen ersetzt sein. Die Reibungen der Lager können durch verschiedene
bekannte Mittel verringert werden, z. B. durch magnetische Lager, Kugellager, Steinlager.
In den Hemmwerken kann man die Reibungen verringern, indem das memanische Gleiten
durch magnetische oder elektromagnetische Wirkungen ersetzt wird.
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Die in den F i g. 2 und 10 dargestellten Uhrwerke enthalten den Einrückvorrichtungen
zugeordnete Schneckengetriebe. Sie arbeiten mittels Gewichten 68 oder Federn 8 und
95, deren Hübe mehr oder weniger groß sind. Man kann hierfür Differentialgetriebevorrichtungen
mit Epi-Zykloidengetrieben mit geraden oder konischen Rädern oder Vorrichtungen
mit beweglichen Muttern oder durch Gesperre unterbrochene Steuerungen vorsehen.