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Elektrische Uhr Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Uhr
mit einem Drehschwinger, insbesondere einer Unruh, als Gangordner, dessen Bewegung
durch ein periodisch mit einem Auslöse- und Antriebsteil des Gangordners in Berührung
kommendes Antriebsorgan unterhalten wird, wobei das lagenveränderlich gelagerte
Antriebsorgan durch periodische Erregung mindestens einer Spule in Schwingungen
versetzt wird.
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Es handelt sich also bei der Erfindung insbesondere um einen sogenannten
indirekten Unruhantrieb. Das Hauptproblem bei der Entwicklung moderner elektrischer
Armbanduhren liegt bekanntlich darin, daß ein Kompromiß zwischen möglichst optimalen
technischen Bedingungen und den ästhetischen Bedingungen, welche Uhren kleiner Abmessungen
erfordern, gefunden werden muß.
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Uhren mit indirektem Unruhantrieb haben den Vorteil, daß wegen des
von der Unruh getrennten elektromagnetischen Antriebsystems eine gewöhnliche Unruh
verwendet werden kann, die nach den bekannten Methoden auswuchtbar, montierbar und
justierbar ist. Bekannte Systeme dieser Art arbeiten gewöhnlich mit einer Ankergabel,
die um eine parallel zur Unruhwelle orientierte Achse drehbar zwischen Werkplatte
und einer Hilfsbrücke gelagert ist. Diese Systeme haben jedoch den Nachteil, daß
man einen großen Teil der Ankergabel, die Spule sowie gegebenenfalls die erforderlichen
Dauermagneten entweder unter Inkaufnahme eines erweiterten Uhrendurchmessers neben
der Unruh oder aber, wenn man das Uhrenkaliber nicht erhöhen will, unter Inkaufnahme
einer vergrößerten Bauhöhe der Uhr zwischen der Werkplatte und der Unruhebene wenigstens
teilweise unterhalb der Unruh anordnen muß. Der im letzten Fall zwischen Werkplatte
und Unruh erforderliche Abstand setzt sich aus der Dicke der Spule bzw. der Ankergabel,
der Dicke der beiden die Achse der Ankergabel tragenden Lagerplatten sowie dem erforderlichen
Spiel zusammen.
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Es sind zwar bereits Konstruktionen elektrischer Uhren bekannt, bei
denen die Achse eines unter dem Einfluß stationärer Elektromagneten stehenden beweglichen
Ankers senkrecht zur Achse der Unruh orientiert ist und die Bewegung des Ankers
über einen zum Anker senkrecht orientierten Hebel auf die Unruh übertragen wird,
der seinerseits um eine zur Unruhachse parallele Achse schwenkbar ist;
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doch ist dieses bekannte Uhrensystem auf Grund seiner mechanischen Abmessungen
nicht für die Unterbringung in Armbanduhren geeignet und erfordert außerdem noch
ein zusätzliches mechanisches Zwischenglied zwischen Anker und Unruh, was einerseits
die Konstruktion kompliziert gestaltet und andererseits erhöhte Verluste mit sich
bringt.
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Ferner ist auch bereits durch eine als älteres Recht zu wertende Patentschrift
bekanntgeworden, daß man die Achse eines Schwingspulensystems bei einer elektrischen
Uhr senkrecht zur Unruhachse anordnen kann. Bei dieser Konstruktion ist jedoch die
Ebene der Schwingspule parallel zur Unruhachse orientiert, und die Spule selber
schwingt weit unterhalb der Ebene der Unruh zwischen zwei Magneten, die ebenfalls
weit unterhalb der Unruh angeordnet sind.
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Bei den bekannten, mit einem direkten Unruhantrieb arbeitenden elektrischen
Uhren, bei denen entweder die Spule oder ein Dauermagnet auf der Unruh selber befestigt
ist, entfällt zwar das mit der Unterbringung eines besonderen Antriebsorgans für
den Gangordner sowie der Spule zusammenhängende Raumproblem, jedoch werden die Auswuchtung
und die Montage der Unruh erschwert. Außerdem ist die erforderliche Erzeugung eines
möglichst parallel zur Unruhachse orientierten Luftspalts insofern ungünstig, als
bei der Anordnung von Dauermagneten nur auf der einen Seite der Unruhebene kein
guter magnetischer Rückschluß gewährleistet ist und daher verhältnismäßig starke
Streuflüsse auftreten oder aber, als man zur Erzielung einer guten Magnetflußkonzentration
gezwungen ist, beiderseits der Unruhebene Magnete bzw. auf der einen Seite einen
magnetischen Rückschluß anzubringen.
Die Erfindung zeigt nun einen
neuen Weg, wie man das Raumproblem bei elektrischen Uhren mit einem indirekten Unruhantrieb
auf elegante Weise lösen kann, derart, daß sowohl das Kaliber als auch die Bauhöhe
der Uhr außerordentlich klein gehalten werden können.
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Ausgehend von einer elektrischen Uhr der eingangs beschriebenen Art
ist die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan
um eine senkrecht zur Welle des Drehschwingers orientierte Schwingachse pendelfähig
in dem Raum unterhalb der Ebene des Drehschwingers gelagert ist und das das Antriebsorgan
bei Erregung in Schwingung versetzende Spulen- und Magnetsystem gleichfalls in Bereichen
unterhalb der Ebene des Drehschwingers angeordnet ist.
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Vorzugsweise ist die Anordnung derart getroffen, daß das Magnetsystem
ortsfest ist, einen Luftspalt aufweist, in dem das als Spule ausgebildete pendelfähige
Antriebsorgan zu schwingen vermag, und einen ortsfesten Innenkern hat.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Draufsicht auf die erste Antriebsvorrichtung,
F i g. 2 und 3 Schnitte längs den Linien II-11 bzw. III-11I in F i
g. 1,
F i g. 4 eine Draufsicht auf die zweite Ausführungsform und F
i g. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in F i g. 4.
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In der ersten Ausführungsform ist 10 die Unruh der Uhr,
11 die Welle dieser Unruh, 12 die Unruhfeder, 13 die Werkplatte, 14
die Unruhbrücke, 15
die Räderwerkbrücke, 16 das Antriebsrad des Räderwerkes,
17 und 18 die beiden Kontakte eines Schalters 60, der sich
in dem Augenblick schließt, in dem die Unruh in einer Richtung sich durch ihre statische
Gleichgewichtsstellung bewegt.
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Die Schwingbewegungen der Unruh 10 und der Antrieb des Räderwerkes
werden durch eine Schwingspule aufrechterhalten, deren Magnetkreis aus einem permanenten
Magneten 19 und einem aus einer weichmagnetischen Legierung hergestellten
zylindrischeu Kein besteht, der im Luftspalt des Magneten angeordnet ist. Dieser
Kein 20, der mit einer Schraube 21 auf der Werkplatte 13 befestigt ist, trägt
zwei Ringe 22 und 23, die Fassungen für zwei durchbohrte Steine 24 und
25 bilden.
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Das sich bewegende Teil besteht aus zwei mit sich in den Steinen 24
und 25 drehenden Zapfen 28 und 29 versehenen U-förmigen Trägerteilen
26 und 27
und einer rechteckigen Spule 30, deren lange Seiten
in den Luftspalten zwischen den Polen des Magneten 19 und dem Kein 20 schwingen
und deren kurze Seiten in den Trägerteilen 26 und 27 eingelassen sind.
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Die Trägerteile 26 und 27 sind in der Achse der Zapfen
28 und 29 auf dem außerhalb der Spule gelegenen Teil mit zwei Anschlußteilen
31 und 32 versehen, mit denen die beiden Enden der Spule
30 verbunden sind, und die über zwei Anschlußfedern 33
und 34 und den
Schalter 60 mit einer Stromquelle 35
verbunden werden.
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Auf dem Trägerteil 26 ist noch eine Federklinke 36,
die mit dem Antriebsrad 16 in Verbindung steht, und eine Scheibe
37 aus weichmagnetischer Legierung angeordnet. Das sich bewegende Teil kann
zwischen den zwei auf der Werkplatte 13 angebrachten Anschlagsschrauben
38 und 39 schwingen. Es wird durch den von dem Magneten
19 auf die Scheibe 37
ausgeübten Einfluß auf die eine oder andere dieser
Anschlagsschrauben zurückgebracht, je nachdem, ob es sich auf der einen oder
anderen Seite seiner Mittellage befindet.
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Wenn die Unruh schwingt, schwingt das sich bewegende Teil durch die
Wirkung eines Fingers 40 der Unruh, der, wenn die Unruh ihre Stellung des statischen
Gleichgewichtes durchläuft, in eine Ausnehmung 41 im Trägerteil 27 eingreift,
regelmäßig zwischen den Anschlagsschrauben 38 und 39 hin und her.
Wenn diese Schwingbewegung in einer Richtung stattfindet, schließt sich der Schalter
60, und die Spule 30 wird kurzzeitig erregt. Das sich bewegende Teil
wird dann einer Kraft ausgesetzt, die seine Be-.wegung beschleunigt, wodurch ein
mechanischer.Impuls auf die Unruh übertragen wird. Dieser Impuls wird nicht nur
zur Aufrechterhaltung der Schwingung der Unruh benutzt, sondern auch um das Räderwerk
intermittierend über die Federklinke 36 und das Antriebsrad 16 anzutreiben.
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Die zweite in F i g. 4 und 5 dargestellte Ausführung
unterscheidet sich von der ersten dadurch, daß der Kern 20 hohl ist und einen Teil
der Spule 30
bildet. Die Zapfen 24 und 25 des sich bewegenden Teils
dieser Vorrichtung sind auf den kleinen Seiten der Spule 30 befestigt und
drehen sich in den auf der Werkplatte 13 angeordneten Lagern 42 und 43. Die
Enden dieser Zapfen, die aus den äußeren Seiten der Lager herausragen, sind spitz
und übernehmen die Aufgabe der Anschlußteile 31 und 32 der er
' sten Ausführungsform. Die der Ausnehmung 41 entsprechende Kerbe 41' ist
in einem auf dem Kein 20 angeordneten Teil 44 ausgespart.
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Diese zweite Ausführungsform ist außerdem noch dadurch gekennzeichnet,
daß sie Mittel aufweist, die eine unerwünschte Bewegung des sich bewegenden Teils
verhindert, wenn die Unruh sich nicht in ihrer statischen Gleichgewichtsstellung
befindet.
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Diese Mittel bestehen aus zwei Armen 45, die auf dem Teil 44 angeordnet
sind, und aus einer Hebelscheibe 46, die auf der Welle 11 der Unruh verkeilt
ist. Wenn sich die Unruh nicht in ihrer statischen Gleichgewichtsstellung befindet,
halten die beiden dann auf je einer Seite der Hebelscheibe liegenden Arme
das sich bewegende Teil fest. Um diesen Armen zu erlauben, ihre Lage während der
Bewegung des sich bewegenden Teils zu ändern, weist die Hebelscheibe eine Aussparung
47 auf, die dem sich bewegenden Teil gegenüberliegt, wenn dieses sich bewegt.
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Die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels ist im übrigen dieselbe
wie die der in F i g. 1 bis 3 dargestellten Vorrichtung.