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Selbstaufzuguhr mit kraftschlüssiger Kupplung Die Erfindung betrifft
eine Selbstaufzuguhr, bei welcher die Übertragung der Aufzugskraft von der Schwingmasse
zur Zugfeder über eine kraftschlüssige Kupplung erfolgt.
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Bei Armbanduhren ist es bekannt, im Inneren der Uhr einen durch die
Bewegung des Trägers in Schwingung versetzten Schwungkörper vorzusehen, dessen Schwingbewegung
zum Aufziehen der Uhrenantriebsfeder dient. Da es bei einer derartigen Antriebseinrichtung
ohne weiteres vorkommen kann, daß die Antriebsfeder bis auf ihren endgültigen Aufzugszustand
aufgezogen ist und trotzdem durch die Bewegungen des Armbanduhrenträgers der Schwungkörper
weiter in Schwingung versetzt wird, ist es erforderlich, daß die Anordnung so getroffen
wird, daß dann trotz der Bewegung der Schwungmasse kein weiteres Aufziehen der Antriebsfeder
mehr erfolgt. Dies ist bei den bekannten Armbanduhren dadurch vermieden, daß die
Uhrenantriebsfeder als sogenannte Schleppfeder ausgebildet ist und mit ihrem einen
Ende entlang der Innenfläche des Federgehäuses bei aufgezogener Feder schleifen
kann. Bei dieser Konstruktion ist es zur Erreichung der richtigen Aufzugswirkung
wichtig, daß die Reibungskraft zwischen Federgehäuse und Schleppfeder genau festgelegt
ist, so daß einmal bei Bewegungen der Schwungmasse und damit der Drehung des Federgehäuses
die Schleppfeder mitgenommen wird und nach dem Aufzug der Feder ein Schleifen der
Schleppfeder relativ zum Federhaus erfolgt. Es ist bereits bekannt, zur Erreichung
der richtigen Mitnahme das Federhaus oder die Schleppfeder entsprechend zu präparieren
und auf deren Oberfläche besondere Substanzen, beispielsweise ein besonderes Fett,
vorzusehen. Derartige Maßnahmen sind jedoch keineswegs befriedigend, da eine einwandfreie
Vorausbestimmung der Mitnahmekraft gar nicht möglich ist und insbesondere auch deswegen,
weil sich die Substanzen und die Oberfläche der Teile im Laufe der Zeit verändern
und damit auch die Reibungskraft entsprechend verändert wird.
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Ferner ist bekanntgeworden, im Kraftfluß des Aufzugsgetriebes eine
Reibungskupplung einzuschalten, die rutscht, wenn die Schwungmasse versucht, die
bereits gespannte Feder weiter auszuziehen. Auch hier ist das Rutschmoment infolge
Alterung der beteiligten Bauelemente und Gleitmittel und wegen der Toleranzen sehr
verschieden groß.
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In der Uhrentechnik sind auch magnetische Kupplungen bekanntgeworden,
die jedoch in der üblichen Form nicht geeignet sind, Probleme zu lösen, die mit
dem Selbstaufzug von Uhren zusammenhängen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine kraftschlüssige Kupplung anzugeben, die bis zu einem bestimmten, von äußeren
Umständen nahezu unabhängigen Moment die Kräfte von der schwingenden Selbstaufzugsmasse
zur Uhrfeder überträgt, über diesem Moment aber rutscht. Die erfindungsgemäße Kupplung
arbeitet reibungslos und erlaubt sehr niedere Bauhöhen.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Schwinb masse eine Vielzahl
von das Antriebskupplungsglied bildenden Polen aufweist, die mit mindestens einem
schwenkbaren, das Abtriebskupplungsglied bildenden Polpaar zusammenwirken, wobei
die Polabstände beider Glieder gleich oder ein Vielfaches voneinander sind, und
daß die Pole mindestens eines Gliedes permanent magnetisiert sind.
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Der Magnet oder die Magnete können von beliebiger Art und beispielsweise
als Elektromagnete ausgebildet sein. Bei Kleinuhren ist es jedoch zweckmäßig, permanente
Magnete vorzusehen. Ein oder mehrere derartige permanente Magnete können dabei entweder
auf dem Schwungkörper oder auf dem Mitnahmeorgan oder auch auf beiden vorgesehen
sein. Es ist lediglich erforderlich, daß die beiden vorgenannten Teile durch ein
magnetisches Feld miteinander gekoppelt sind und die Bewegung des Schwungkörpers
eine Bewegung des Mitnahmeorgans hervorruft. Beispielsweise kann die Anordnung so
getroffen sein, daß das Mitnahmeorgan von dem hin-und herschwingenden oder auch
sich drehenden Schwungkörper mitgenommen wird, und zwar entweder auf dem ganzen
Weg des Schwungkörpers oder nur auf einer Teilstrecke dieses Weges und so entweder
eine Kreisbewegung oder eine Teilkreisbewegung vollführt.
Zweckmäßig
ist, wenn das Abtriebskupplungsglied ein drehbares Rad ist, an dessen Umfang eine
Vielzahl von Polpaaren angeordnet ist. Man erreicht damit eine günstige Übersetzung
zwischen den Kupplungsteilen.
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Vorteilhaft ist, wenn das Abtriebsglied ein hin- und herschwenkbarer
Anker mit einem Paar von permanenten Polen ist und die Pole des Schwenkkörpers abwechselnd
permanent magnetisiert sind, wobei deren Teilung vorzugsweise die halbe Teilung
der Ankerpole ist.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 eine Vorderansicht auf eine schematisch dargestellte erste Ausführungsform,
F i g. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der F i g. 1, F i g. 3 eine Vorderansicht
auf eine zweite Ausführungsform gemäß der Erfindung, F i g. 4 einen Schnitt nach
Linie 4-4 der F i g. 3, F i g. 5 einen Teilschnitt nach Linie 5-5 der F i g. 3.
In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 und 2 ist mit 10 eine Platine bezeichnet,
die den Innenring 11 eines als Ganzes mit 12 bezeichneten Kugellagers trägt, dessen
Außenring 13 mit einem als Ganzes mit 16 bezeichneten Schwungkörper fest
verbunden ist. Der Schwungkörper weist ein Ringteil 18 auf, an dem, wie aus F i
g. 1 ersichtlich ist, die eigentliche Schwungmasse 19 angebracht ist.
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Am Ringteil 18 ist ein aus magnetisierbarem Material bestehender Kopplungsring
20 befestigt, der an seinem Innenumfang nutenförmige Ausnehmungen 22 mit
einer Teilung t aufweist.
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In der Platine 10 und einer nur schematisch dargestellten Brücke
25 ist eine Welle 26 gelagert, auf der ein Mitnahmerad 28 befestigt
ist. Dieses Mitnahmerad weist an seinem Umfang nebeneinanderliegende Polpaare auf,
deren Pole in F i g. 1 mit den Buchstaben N und S bezeichnet sind.
Zwischen den Polen sind Ausnehmungen 30 vorgesehen, und die Polteilung des Mitnahmerades
28 ist gleich der Teilung t des Kopplungsringes 20.
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Der Vorgang beim Schwingen des Schwungkörpers 15 ist nun wie folgt.
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Wenn der Schwungkörper 15 entweder hin und her oder nur in einer Richtung
schwingt, so nimmt das Mitnahmerad stets eine Stellung ein, bei der der magnetische
Widerstand ein Minimum ist. Es wird daher das Mitnahmerad entsprechend der Drehung
des Schwungkörpers mitgedreht, und zwar so, daß die Zahl der am Mitnahmerad vorbeischwingenden
Teilungen des Schwungkörpers gleich der Zahl der mitgenommenen Pole des Mitnahmerades
ist.
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Diese Mitnahme des Mitnahmerades erfolgt mit einer Kraft, die dem
durch die Magnete erzeugten Magnetfeld entspricht.. Falls die durch das Mitnahmerad
übertragene Kraft diese Kopplungskraft übersteigt, so erfolgt keine Mitnahme mehr,
und der Schwungkörper 15 schwingt am Mitnahmerad vorbei, ohne dieses zu bewegen.
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Die Übertragung der Bewegung des Mitnahmerades auf die Federvorrichtung,
beispielsweise das zur Federvorrichtung gehörende Federhaus, kann in beliebiger
Weise erfolgen. Da derartige Übertragungen an sich bereits bekannt sind, sei hierauf
im folgenden nur kurz eingegangen. .
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Bei 40 ist eine Wippe 41 gelagert, die zwei Zahnräder
42 und 43 trägt. In der gezeichneten Stellung kämmt das Zahnrad
43 mit einem Zahnrad 45, das auf der Welle 26 starr angeordnet
ist, und außerdem mit einem Zwischenzahnrad 48, dessen Bewegung über ein
Ritzel 49, ein weiteres Zwischenzahnrad 50 auf den Zahnkranz 52 des Federhauses
54 übertragen wird. In dem Federhaus ist in bekannter Weise die Zugfeder angeordnet.
Das Uhrwerk und sein Antrieb sind nicht gezeigt, da sie bekannt sind und keinen
Teil der Erfindung bilden.
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In dem zweiten Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 bis 5 ist eine Platine
mit 60 bezeichnet, auf der mit Hilfe eines Kugellagers 61 ein als Ganzes
mit 62 bezeichneter Schwungkörper drehbar gelagert ist. Der Schwungkörper
weist ein Ringteil 63 mit einer Schwungmasse 64 und außerdem ein Kopplungsorgan
auf, das aus einem Trägerring 65 und zwei Polblechen 66 und 67 besteht. Der Trägerring
ist ein permanenter Magnet, der quer zu seinen Stirnflächen magnetisiert ist. Die
Polbleche weisen nach innen zu gebogene Zähne auf, und zwar derart, daß die Zähne
der beiden Polbleche abwechselnd nebeneinanderliegen. Da die Zähne der jeweiligen
Polbleche die gleiche Polarität aufweisen, ergibt sich so auf dem Innenumfang des
Schwungkörpers eine Anzahl von nebeneinanderliegenden Polpaaren.
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Mit diesen Polpaaren wirkt ein als Ganzes mit 70 bezeichneter Anker
zusammen, der einen um eine Achse 71 schwenkbaren Halter 72 aufweist, dessen beide
Arme je einen Magnet 74 bzw. 75 tragen. Diese beiden Magnete sind
derart angeordnet, daß ein Nordpol bzw. ein Südpol radial zum Schwungkörper bzw.
dessen Innenfläche sind. Der Abstand der beiden Pole 74, 75 entspricht dabei dem
doppelten Abstand der Pole des Kopplungsringes.
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Am Halter sind zwei Klinken 78 und 79 angeordnet, die mit einem Klinkenrad
80 zusammenwirken. Das Klinkenrad 80 trägt ein Ritzel 82, das mit
dem Zahnkranz 84 des Federhauses 85 kämmt.
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Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Anordnung ist wie folgt.
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Beim Vorbeischwingen des Schwungkörpers 62 am Anker 70 ergibt sich
zu einem bestimmten Zeitpunkt beispielsweise die in F i g. 3 gezeichnete Lage, bei
der der Nordpol 74 einem Südpol und der Südpol des Magnets 75 ebenfalls einem Südpol
des Kopplungsgliedes gegenüberstehen. Hierdurch wird der Magnet 74 angezogen und
der Magnet 75 abgestoßen. Bei der sich hierdurch ergebenden Schwenkung des Ankers
70 erfolgt eine Drehung des Klinkenrades 78 über die Klinke 79. Beim Weiterschwingen
des Schwungkörpers 72 ergibt sich dann eine Lage, bei der die beiden Pole des Ankers
je einem Nordpol des Schwungkörpers gegenüberstehen, und hierdurch wird der Anker
70 in entgegengesetzter Richtung geschwenkt, so daß nun die Klinke 78 das
Klinkenrad angreift.