DE1201777B

DE1201777B - Magnetic holding device for the escapement or switch armature of a timepiece

Info

Publication number: DE1201777B
Application number: DEE17023A
Authority: DE
Inventors: Andre Beyner; Rene Besson
Original assignee: Ebauches SA
Current assignee: Ebauches SA
Priority date: 1958-03-06
Filing date: 1959-01-16
Publication date: 1965-09-23

Description

Magnetische Haltevorrichtung für den Hemmungs- oder Schaltanker eines Zeitmessers Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine magnetische Haltevorrichtung für den Hemmungs- oder Schaltanker eines Zeitmessers. Diese Vorrichtung ist insbesondere für elektrische Uhrwerke mit Antriebsunruh bestimmt, kann aber auch in mechanischen Uhrwerken mit Ankerhemmung Verwendung finden.Magnetic holding device for the escapement or switch armature of a Timepiece The present invention relates to a magnetic holder for the escapement or switch armature of a timepiece. This device is particular intended for electric clockworks with drive balance, but can also be used in mechanical Movements with lever escapement are used.

Es ist bereits bekannt, in die Ankergabel einen Weicheisenstift einzulassen und seitlich der Ankergabel bzw. des Weicheisenstiftes magnetische Anschlagstifte anzuordnen, die zugleich als mechanische Anschläge für die Ankergabel und als magnetische Haltemittel für den Anker dienen. Die magnetischen Anschlagstifte stehen mit ihrer Achse senkrecht zur Unruh bzw. Unruhfeder, was eine starke Beeinflussung der Unruh durch die Streufelder der Magnete ergibt. Diese Streufelder sind dann besonders nachteilig, wenn die Unruh als Antriebsunruh einer elektrischen oder elektronischen Uhr ausgebildet ist, also selbst Permanentmagnete; Weicheisenteile öder Spulen trägt, da diese durch die Haltemagnete unzulässig beeinflußt werden können. Da ferner die magnetischen Anschlagstifte bei jedem Auftreffender Ankergabel erschüttert werden,. ist ein rascheres Absinken ihrer Magnetisierung zu erwarten, was entsprechend rasch zu einer Veränderung der Gangeigenschaften des Gangreglers führen kann.It is already known to insert a soft iron pin into the anchor fork and on the side of the anchor fork or the soft iron pin, magnetic stop pins to be arranged, both as mechanical stops for the anchor fork and as magnetic Serve holding means for the anchor. The magnetic stop pins are with their Axis perpendicular to the balance or balance spring, which has a strong influence on the balance by the stray fields of the magnets. These stray fields are then special disadvantageous if the balance wheel is used as a drive balance of an electric or electronic one Clock is designed, so even permanent magnets; Soft iron parts or bobbins, as these can be influenced in an impermissible manner by the holding magnets. Furthermore, since the Magnetic stop pins are shaken each time the anchor fork hits the ground. a more rapid decrease in their magnetization is to be expected, which is correspondingly rapid can lead to a change in the gear properties of the gear regulator.

Zur Vermeidung dieser -Nachteile hat der Erfinder selbst bereits vorgeschlagen,- die zwar ebenfalls in Richtung der Unruhachse weisenden stiftartigen Pole eines flachen, im wesentlichen parallel zur Bewegungsebene des Ankers unter der Werkplatte angeordneten Permanentmagneten durch Öffnungen eines Weicheisenankers ragen zu lassen, welcher Anker in allen Stellungen einen erheblichen Anteil des Streufeldes aufnimmt und damit als wirksamer magnetischer Shunt die auf die Unruh wirkenden magnetischen Streufelder schwächt.To avoid these disadvantages, the inventor himself has already proposed - the pin-like poles of one, which also point in the direction of the balance wheel axis flat, essentially parallel to the plane of movement of the anchor under the work plate to let arranged permanent magnets protrude through openings of a soft iron armature, which anchor in all positions absorbs a significant proportion of the stray field and thus, as an effective magnetic shunt, the magnetic ones that act on the balance wheel Stray fields weakens.

Die vorliegende Erfindung geht teilweise von diesem älteren Vorschlag aus, indem ebenfalls ein flacher, unterhalb der-Werkplatte im wesentlichen parallel zur Bewegungsebene des Ankers liegender Permanentmagnet verwendet wird, dessen beide Pole den Anker in seinen Anschlaglagen durch magnetischen Zug festhalten, doch werden in Richtung der Unruhachse vorragende Polstücke und die damit verbundenen Nachteile dadurch vermieden, daß der Permanentmagnet vollständig eben mit in geringem Abstand sich gegenüberliegenden Polen ausgebildet ist, und daß in geringem Abstand über dem Permanentmagneten ein mit der Welle des Ankets verbundener, pargllel zur Ebene des Permanentmagneten über dessen Polen frei beweglicher Magnetanker vorgesehen ist, der sich bei der mittleren Lage des Ankers symmetrisch über den Magnetpolen befindet, das Ganze derart, daß sich der ebene Permanentmagnet in größtmöglichem Abstand von der Unruh befindet und daß das in Richtung nach der Unruh aus dem Permanentmagneten austretende Magnetfeld infolge des geringen Abstandes der Pole weitgehend in den zwischen dem Permanentmagneten und der Unruh angeordneten Magnetanker eintritt. Es ist damit nicht nur eine flache, raumsparende Ausführung möglich, so daß sich die erfindungsgemäße Haltevorrichtung für kleine Uhrwerke, z. B. Armbanduhren, eignet, sondern der -magnetische Streufluß kann dank dem geringen Abstand der Magnetpole und deren praktisch ständig wirksamen Abschirmung durch den Magnetanker gering gehalten werden. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, das an Hand der Zeichnung beschrieben ist. Es zeigt F i g. 1 eine Ansicht von unten und F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der F i g. 1.The present invention starts in part from this earlier proposal off by also placing a flat, substantially parallel below the work plate Permanent magnet lying on the plane of movement of the armature is used, both of which Pole hold the armature in its stop position by magnetic pull, but will Pole pieces protruding in the direction of the balance axis and the associated disadvantages thereby avoided that the permanent magnet is completely flat with a small distance opposite poles is formed, and that at a small distance over the permanent magnet is connected to the shaft of the anchor, parallel to the plane of the permanent magnet provided over its poles freely movable armature which is symmetrical over the magnetic poles in the middle position of the armature is located, the whole thing in such a way that the flat permanent magnet is as large as possible Distance from the balance wheel is located and that in the direction of the balance wheel from the permanent magnet exiting magnetic field largely in the due to the small distance between the poles Magnet armature arranged between the permanent magnet and the balance occurs. It is not only a flat, space-saving design possible, so that the holding device according to the invention for small clockworks, for. B. wristwatches, is suitable, but the magnetic leakage flux can thanks to the small distance between the magnetic poles and their shielding, which is practically always effective, is kept low by the magnet armature will. Further features and advantages of the invention emerge from the claims in connection with an embodiment of the device according to the invention, which is described on the basis of the drawing. It shows F i g. 1 is a view from below and F i g. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1.

In der Werkplatte 1 ist die Unruh 2 gelagert, deren anderes Lager nicht dargestellt ist. Die Unruh 2 ist mit einem Blech 3 fest verbunden, das zur Aufrechterhaltung der Unruhschwingungen mit nicht dargestellten Polstücken eines Elektromagneten zusammenarbeitet. Die Unruhwelle 4 trägt eine grobe Hebelscheibe 5 und eine kleine Hebelscheibe 6 üblicher Bauart. In der großen Hebelscheibe 5 ist ein mit dem Einschnitt 8 des Ankers 9 zusammenarbeitender Hebelstift 7 befestigt, während die mit einer Höhlung 10 versehene kleine Hebelscheibe 6 mit dem Sicherheitsstift 11 in üblicher Weise zusammenwirkt.The balance wheel 2 , the other bearing of which is not shown, is mounted in the base plate 1. The balance wheel 2 is firmly connected to a sheet metal 3, which cooperates with pole pieces, not shown, of an electromagnet in order to maintain the balance vibrations. The balance shaft 4 carries a coarse lever disk 5 and a small lever disk 6 of conventional design. In the large lever disk 5, a lever pin 7 cooperating with the incision 8 of the armature 9 is fastened, while the small lever disk 6 provided with a cavity 10 cooperates with the safety pin 11 in the usual way.

Der auf die Welle 12 aufgetriebene Anker 9 ist einerseits in der Werkplatte 1 und andererseits in einer Ankerbrücke 13 gelagert. Seine Schwingbewegung wird durch in der Werkplatte 1 befestigte Begrenzungsstifte 14 mechanisch begrenzt, die aus einem nicht magnetisierbaren Werkstoff, z. B. aus Messing, bestehen. Die Basis 15 der Stifte 14 hat einen größeren Durchmesser und liegt in einer Ausnehmung 16 der Werkplatte 1. In der Ausnehmung 16 befindet sich auch ein hufeisenförmiger, aus einer Legierung mit hoher Remanenz und großer Koerzitivkraft bestehender Permanentmagnet 17, dessen beide Pole 18 durch einen Luftspalt getrennt sind. Der von den Polen 18 abgekehrte, mittlere Teil des Magneten 17 weist einen Fortsatz 19 auf, welcher sich gegen die Basen 15 der Begrenzungsstifte 14 abstützt, so daß der Magnet 17 auf der Werkplatte 1 richtig ausgerichtet oder orientiert ist. Die Befestigung des Magneten 17 an der Werkplatte 1 erfolgt zweckmäßig durch Einfassen, Eintreiben, Nieten oder Kleben.The armature 9 driven onto the shaft 12 is supported on the one hand in the work plate 1 and on the other hand in an armature bridge 13 . Its oscillating movement is mechanically limited by limiting pins 14 fastened in the work plate 1, which are made of a non-magnetizable material, e.g. B. made of brass. The base 15 of the pins 14 has a larger diameter and lies in a recess 16 of the work plate 1. In the recess 16 there is also a horseshoe-shaped permanent magnet 17 made of an alloy with high remanence and high coercive force, the two poles 18 of which are separated by an air gap are separated. The middle part of the magnet 17 facing away from the poles 18 has an extension 19 which is supported against the bases 15 of the limiting pins 14 so that the magnet 17 is correctly aligned or oriented on the work plate 1. The attachment of the magnet 17 to the work plate 1 is expediently carried out by edging, driving, riveting or gluing.

Auf die Ankerwelle 12 ist ein als magnetischer Rückschluß wirkender Magnetanker 20 aus Weicheisen aufgetrieben. Der Magnetanker 20 wird mittels eines auf die Welle 12 aufgetriebenen Distanzstückes 21 in einem gewissen Abstand vom Anker 9 gehalten. Der Magnetanker 20 hat die Form eines Fingers, dessen Richtung derjenigen der Ankergabel entgegengesetzt ist, so daß er zur Auswuchtung des Ankers 9 beiträgt. Durch zweckmäßige Dimensionierung des Magnetankers 20 kann man den Schwerpunkt des Satzes 9, 20 praktisch in die Achse der Ankerwelle 12 legen, was vom statischen und dynamischen Standpunkt aus, insbesondere bei Stößen, von erheblichem Vorteil ist. Der Magnetanker 20 liegt in einem kleinen Abstand vom Magneten 17. In Horizontalprojektion, also wie in F i g. 1 dargestellt, hat sein freies Ende eine Breite, welche kaum kleiner ist als die Breite des zwischen den Polen 18 des Magneten 17 vorhandenen Luftspaltes. Die Di- mensionen und die Form des Magneten 17 und des Magnetankers 20 sind so gewählt, daß, wenn der Anker 9 in mittlerer Lage (wie in F i g. 1) ist, die Reluktanz des magnetischen Kreises des Magneten 17 die größte ist, wobei diese Reluktanz auf jeder Seite dieser mittleren Lage bis zur Anschlaglage des Ankers 9 gegen die Begrenzungsstifte 14 abnimmt. Demzufolge wird der Anker 9 von seiner mittleren Lage gegen den einen oder den anderen Begrenzungsstift 14 angezogen und durch ein schwaches Drehmoment an diesen Stiften 14 festgehalten, wobei dieses Drehmoment von der Anziehung des einen oder des anderen Pols 18 des Magneten 17 auf den Magnetanker 20 herrührt.A magnet armature 20 made of soft iron and acting as a magnetic yoke is driven onto the armature shaft 12. The magnet armature 20 is held at a certain distance from the armature 9 by means of a spacer 21 driven onto the shaft 12. The magnet armature 20 has the shape of a finger, the direction of which is opposite to that of the armature fork, so that it contributes to the balancing of the armature 9. By appropriately dimensioning the magnet armature 20 , the center of gravity of the set 9, 20 can practically be placed in the axis of the armature shaft 12, which is of considerable advantage from a static and dynamic point of view, especially in the event of impacts. The magnet armature 20 is at a small distance from the magnet 17. In horizontal projection, that is, as in FIG. 1, its free end has a width which is hardly smaller than the width of the air gap between the poles 18 of the magnet 17. The di- mensions and the shape of the magnet 17 and the armature 20 are chosen so that when the armature 9 in the middle range (g as in F i. 1), the reluctance of the magnetic circuit of the magnet 17 is the largest, this reluctance decreases on each side of this middle position up to the stop position of the armature 9 against the limiting pins 14. As a result, the armature 9 is attracted from its central position against one or the other limiting pin 14 and held in place by a weak torque on these pins 14 , this torque resulting from the attraction of one or the other pole 18 of the magnet 17 to the magnet armature 20 .

Ein einerseits in der Werkplatte 1 und andererseits in einer nicht dargestellten Brücke des Gestells gelagertes Schaltrad 22 wird durch die Wechselwirkung der Hebungssteine 23 des -Ankers 9 schrittweise immer in der gleichen Richtung fortgeschaltet. Ein nicht gezeigter Mechanismus bekannter Bauart überträgt die Bewegung des Schaltrades 22 auf die Zeiger der Uhr, Bei normalem Funktionieren der Uhr wird der Anker 9 durch den Hebelstift 7 der großen Hebelscheibe 5 geführt und die magnetische Haltewirkung erfolgt nur, um die den Gang der Uhr beeinträchtigende Reibung des Sicherheitsstiftes 11 gegen den Umfang der kleinen Hebelscheibe 6 zu eliminieren.One on the one hand in the work plate 1 and on the other hand in one not illustrated bridge of the frame mounted ratchet wheel 22 is due to the interaction the lifting stones 23 of the anchor 9 are always advanced step by step in the same direction. A known type of mechanism, not shown, transmits the movement of the ratchet wheel 22 on the hands of the clock, with normal functioning of the clock, the armature 9 is through guided the lever pin 7 of the large lever disk 5 and the magnetic holding effect only takes place around the friction of the safety pin, which affects the running of the watch 11 to eliminate the circumference of the small lever disk 6.

Um eine Streuung von Kraftlinien des magnetischen Feldes des Magneten 17 nach oben, d. h. gegen die das Blech 3 aus weichem magnetischem Material tragende Antriebsunruh 2 zu vermeiden, ist ein magnetischer Schirm 24 vorgesehen. Dieser Schirm 24 ist senkrecht zur Ankerwelle 12 ungefähr in gleichen Abständen vom Magnetanker 20 und vom Anker 9 angeordnet. Er wird z. B. durch in die Löcher 25 greifende Schrauben an der Werkplatte 1 befestigt. Fläche und Dicke des Schirmes 24 sind so, daß keine Kraftlinie das Regulierorgan stören kann, was die Erzielung eines guten Isochronismus des letzteren begünstigt.In order to avoid a scattering of lines of force of the magnetic field of the magnet 17 upwards, ie against the drive balance 2 carrying the sheet 3 made of soft magnetic material, a magnetic screen 24 is provided. This screen 24 is arranged perpendicular to the armature shaft 12 approximately at equal distances from the magnet armature 20 and from the armature 9. He is z. B. fastened to the work plate 1 by screws reaching into the holes 25. The area and thickness of the screen 24 are such that no line of force can disturb the regulating organ, which favors the achievement of a good isochronism of the latter.

Wie schon erwähnt, sind die Teile 9, 21 und 20 mit der Ankerwelle 12 fest verbunden. Für den Zusammenbau hat der magnetische Schirm 24 eine längliche Öffnung 26, durch welche der Magnetanker 20 hindurchtreten kann. Man kann daher den magnetischen Schirm 24 auf der Werkplatte 1 befestigen und die mit dem Magnetanker 20 versehene Ankerwelle 12 in ihr unteres Lager bringen und dann die Ankerbrücke 13 befestigen. Der Schirm 24 weist eine zweite, kreisförmige Öffnung 27 für den Durchgang der Welle 28 des Schaltrades 22 auf.As already mentioned, the parts 9, 21 and 20 are firmly connected to the armature shaft 12. For assembly, the magnetic screen 24 has an elongated opening 26 through which the magnet armature 20 can pass. The magnetic screen 24 can therefore be attached to the work plate 1 and the armature shaft 12 provided with the magnet armature 20 can be brought into its lower bearing and then the armature bridge 13 can be fastened. The screen 24 has a second, circular opening 27 for the shaft 28 of the ratchet wheel 22 to pass through.

Die beschriebene Vorrichtung hat daher klare Vorteile gegenüber früheren Vorrichtungen, nämlich: a) Relative Verminderung des Trägheitsmoments des Ankers; b) statische und dynamische Auswuchtung dieses Ankers; c) Behebung der Streuung der Kraftlinien mittels eines festen magnetischen Schirmes.The device described therefore has clear advantages over previous ones Devices, namely: a) relative reduction in the moment of inertia of the armature; b) static and dynamic balancing of this armature; c) Elimination of the scatter of the lines of force by means of a fixed magnetic screen.

Claims

Claims: 1. Magnetic holding device for the escapement or switching armature of a timepiece with a flat permanent magnet lying below the work plate essentially parallel to the plane of movement of the armature, the two poles of which hold the armature in its stop positions by magnetic pull, characterized in that the permanent magnet ( 17) is completely flat with a small distance opposite poles (18) and that a small distance above the permanent magnet is connected to the shaft (12) of the armature, parallel to the plane of the permanent magnet via its poles freely movable magnet armature (20) is, which is in the middle position of the armature (9) symmetrically above the magnetic poles (18) , the whole thing in such a way that the flat permanent magnet is as far away as possible from the balance and that in the direction of the balance (2) The magnetic field emerging from the permanent magnet due to the small distance between the poles (18) largely enters the armature arranged between the permanent magnet and the balance wheel.

2. Device according to claim 1, characterized in that the permanent magnet (17) and the magnet armature (20) are arranged completely on the side of the armature (9) and the ratchet wheel (22) opposite the balance wheel (2), the magnet armature ( 20) is attached axially offset to the armature (9) on the shaft (12) of the armature.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized by a plate-shaped magnetic screen (24) made of soft magnetic material and arranged parallel to the permanent magnet (17) and the magnet armature (20) between these parts and the balance wheel (2).

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the magnetic screen (24) is arranged between the magnet armature (20) and the armature (9) .

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the magnet armature (20) forms a finger whose direction is opposite to that of the armature fork.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a horseshoe-shaped permanent magnet (17) has an extension (19) supported against the limiting pins (14).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the limiting pins (14) consist of a non-magnetizable material. B. Device according to one of claims 3 to 7, characterized in that the magnetic screen (24) has an opening (26) through which the magnet armature (20) can pass during assembly. Documents considered: German Patent No. 827772; German Auslegeschrift No. 1043 962; French patent specification No. 68 406 (addition to No. 1090 564). Older patents considered: German Patent No. 1087 981.