DE1523886B2

DE1523886B2 - Vorrichtung in einer elektronischen uhr zur uebertragung der drehbewegung eines durch einen tonfrequenten elektromechanischen oszillator angetriebenen schaltrades auf das zeigerwerk

Info

Publication number: DE1523886B2
Application number: DE19661523886
Authority: DE
Inventors: Max Blei Hetzel (Schweiz)
Original assignee: Centre Electronique Horloger S A , Neuenburg (Schweiz)
Priority date: 1965-07-29
Filing date: 1966-03-04
Publication date: 1973-03-08
Also published as: NL6603449A; BE680716A; NL145688B; AT264379B; DE1523886A1; US3451280A; DE1523886C3; GB1090601A; US3540206A; CH1066765A4; CH457295A; SE314031B

Description

sich jedoch insbesondere bei elektronischen Uhren magnetisiertes Polrad 8 angeordnet, das derart ausgemit sehr schnell laufenden Schalträdern der beson- schnitten ist, daß sechs Pole 9 mit abwechselnder Podere Vorteil, daß der Wirkungsgrad dieses magneti- laritätS bzw. /V gebildet sind. Das Polrad 8 besteht sehen Getriebes wesentlich höher ist als der von her- vorzugsweise aus einer Platin-Kobalt-Legierung mit kömmlichen Zahnradgetrieben. Auf Grund der un- 5 hoher Koerzitivkraft. Obwohl im betrachteten Ausvermeidlichen Reibung der Zahnflanken und insbe- führungsbeispiel das Polrad 8 ungefähr zehnmal so sondere infolge der unvermeidlichen molekularen Öl- dick wie das Schaltrad 5 ausgebildet sein kann, ist filme auf allen Oberflächen innerhalb eines Uhrwer- das Trägheitsmoment des Polrades 8 wegen seines kes wird für den Übertragungsweg zwischen dem kleineren Durchmessers weniger als halb so groß wie Schaltrad und dem Zeigerwerk bereits bei Leerlauf io das des Schalrades 5. · * des Getriebes eine nicht unbeträchtliche Kraft benö- Das Polrad 8 arbeitet mit einem zweiten Polrad 10 tigt. Dieser klebrige Ölfilm ist insbesondere bei Ge- zsuammen, das in der gleichen Ebene wie das Poltrieben mit großer Geschwindigkeit und kleiner rad 8 liegt und dessen durch die Polflächen gehender Kraftübertragung nachteilig, da der Wirkungsgrad Umfang einen kleinen Abstand vom Umfang des des Getriebes stark absinkt. Bei der erfindungsgemä- 15 Polrades 8 hat. Das Polrad 10 hat einen größeren ßen Anordnung eines magnetischen Getriebes an Durchmesser als das Polrad 8, ist das erste Rad des dem Schaltrad einer elektronischen Uhr entfällt die- Zeigerwerks und besteht aus einer Messingscheibe ser durch den Ölfilm und die Reibungskraft hervor- 12, auf deren Umfang eine Krone 11 aus dauermagerufene Leistungsverlust, so daß der Wirkungsgrad gnetischem Material aufgebracht ist. Diese Krone ist für dieses Getriebe trotz der relativ hohen Geschwin- 20 in analoger Weise wie das Polrad 8 derart eingedigkeit fast 100°/o beträgt. Durch die Verwendung schnitten und magnetisiert, daß eine Folge von Ma='" eines mit dem Schaltrad verbundenen. Polrades mit gnetpolen 13 abwechselnder Polarität gebildet ist. einem geringeren Trägheitsmoment als das Trag- " Wenn das Polrad 8 gedreht wird, wird infolge der beheitsmoment des Schaltrades ergibt sich eine ver- kannten magnetischen Wechselwirkung zwischen nachlässigbare Beeinflussung des Betriebes des 25 Polrad 8 und 10 das Polrad 10 entsprechend ange-Schaltrades durch das zusätzliche Trägheitsmoment trieben.

des Polrades sowie auf Grund des verwendeten ge- Diese rein magnetische Kopplung zwischen dem

ringen Durchmessers dieses magnetischen Polrades vom Schwinger angetriebenen Polrad 8 und dem er-

ein hohes Übersetzungsverhältnis zum ersten Rad des sten Rad des Zeigerwerks ermöglicht eine unabhän-

Zeigerwerkes, das nunmehr eine ausreichend niedrige 30 gige Drehung der Zeigerwerksräder, insbesondere bei

Umfangsgeschwindigkeit aufweist, so daß die stö- der Uhrzeiteins tellurig, ohne daß irgendwelche zu-

rende Wirkung des klebrigen Ölfilms nicht mehr in sätzlichen Kopplungshilfsmittel, wie bisher üblich,

Erscheinung tritt. erforderlich wären. Um die Schwingung des Schwin-

Durch.die direkte Anordnung des ersten Polrades. gers 1 so wenig wie möglich zu stören, wenn das Rad

des magnetischen Getriebes auf dem Schaltrad ergibt 35 10 blockiert wird oder wenn sich dieses Rad bei der

sich weiterhin der Vorteil, daß sich eine Tiefpaßwir- Zeigerstellung in einem zur normalen Antriebsdreh-

kung unmittelbar an dem Schaltrad ergibt. Auf diese. richtung entgegengesetzten Sinne dreht, ist die ma- -

Weise ergibt sich eine kontinuierliche Bewegung des gnetische .Kopplung zwischen den beiden Polrädern 8

von dem Polrad des Schaltrades angetriebenen ersten und 10 nur verhältnismäßig schwach gewählt. In

Rades des Zeigerwerkes sowie eine große Sicherheit 40 einer¹ praktischen, für eine Armbanduhr geeigneten

gegen die Beeinflussung des Schaltrades durch das Ausführung wird die Größe des Luftspalts zwischen

Zeigerwerk. gegenüberliegenden Polen der beiden Räder 8 und ■ 10

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in derart groß gewählt, daß die übertragene Leistung

der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels ungefähr bei einem Mikrowatt liegt. Es hat sich ge-

noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt 45 zeigt, daß diese geringe Leistung vollständig aus-

F i g. 1 eine schematische Draufsicht auf dieses reicht, um das Polrad IO und die übrigen Räder des'

Ausführungsbeispiel, Zeigerwerks sowie eventuell eine Datumsanzeigevor-

■ Fig.2 die Seitenansicht der beiden Polräder nach richtung zuverlässig anzutreiben, daß gleichzeitig je-

Fig. 1. doch diese Leistung praktisch vernachlässigbar klein

Der in Fig. 1 nur teilweise dargestellte Schwinger 50 gegenüber der vom Oszillator bzw. dem Schwinger " eines elektromechanischen Oszillators schwingt in gelieferten Leistung ist, so daß diese möglichen, vom Richtung des Doppelpfeils 2 (also in der Zeichene- Polrad 10 auf das Polrad 8 und damit den Schwinger bene der F i g. 1). Die am Schwinger 1 befestigte La- zurückwirkenden Kräfte praktisch keinen Einfluß auf melle 3 trägt am freien Ende als Antriebsklinke einen das Schwingungsverhalten des Oszillators haben. Rubin 4, der in die Verzahnung eines Schaltrades 5 55 Während der Bremsung des Rades 10 ist auch die ereingreift. Das Schaltrad weist eine große Anzahl von höhte Belastung der Batterie von einem Mikrowatt Zähnen in Form gleichschenkliger Dreiecke auf. vernachlässigbar. Die Vorrichtung zur Uriiwandlung Eine zweite, an einem Uhrengehäuseteil bzw. an der der Schwingungsbewegung eines elektromechani-Werkplatte befestigte Lamelle 6 mit einem Rubin 7 sehen Oszillators in die Drehbewegung des ersten an ihrem freien Ende greift ebenfalls in die Verzah- 60 Rades eines Zeigerwerks zeichnet sich durch einen nung des Schaltrades 5 ein und dient als Sperrklinke, sehr einfachen Aufbau aus, wobei gleichzeitig Leidie eine Rückdrehung des Rades 5 verhindert, wenn stungsverluste infolge Reibung weitgehend ausgesich die Antriebsklinke 3,4 außer Eingriff mit der schaltet sind. Außerdem stellt die beschriebene VorVerzahnung. des Rades 5 befindet bzw. wenn sie ge- richtung einen ausgezeichneten »mechanischen Filter« rade ihren Rückhub ausführt. Die Vorschubbewe- 65 dar, durch den der Schwinger weitgehend vor megung des Schaltrades 5 wird dagegen durch die chanischen Störungskräften geschützt ist, die vom Klinke 6,7 nicht behindert. . Zeigerwerk aus auf den Oszillator rückwirken könn-

Auf der Welle des Schaltrades 5 ist ein permanent- ten. Außerdem ist die erforderliche Genauigkeit, mit

der die beiden Polräder 8 und 10 relativ zueinander montiert werden müssen, wesentlich geringer als bei einem mechanisch gekuppelten Räderwerk. Die Fertigung und Montage wird auch dadurch erleichtert, daß man vollständig unabhängig . voneinander zunächst einerseits den Oszillator mit seiner Antriebsklinke, das Schaltrad 5 und das Polrad 8 und an dererseits das auf der Werkplatte zu montierende Zeigerwerk mit dem Polrad 10 herstellen und anschließend ohne Schwierigkeiten alles montieren kann. -,-.·.. ...

Für besonders preiswerte Uhrenausführungen kann das Polrad 10 aus einer Eisen-Nickel-Legierung oder einfach auch aus Weicheisen gefertigt sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 frequenten elektromechanischen Oszillator angetrie- Patentanspriiche: benen Schaltrad ist beispielsweise aus der deutschen Auslegeschrift 1 124433 bekannt. Bei dieser elektro-

1. Vorrichtung in einer elektronischen Uhr zur nischen Uhr wird das Schaltrad über eine mit dem Übertragung der Drehbewegung eines durch 5 elektromechanischen Oszillator verbundene Schalteinen tonfrequenten elektromechanichen Oszilla- klinke angetrieben und durch eine Sperrklinke an tor angetriebenen Schaltrades auf das Zeiger- einer Rückdrehung gehindert.. Das Schaltrad weist werk, mit einem in den Übertragungsweg einge- ein Abtriebsritzel auf, das über ein Räderwerk mit schalteten magnetischen Getriebe, das aus zwei dem Zeigerwerk der Uhr in Verbindung steht. Die an miteinander zusammenwirkenden Polrädern be- ίο dieses Räderwerk oder den Kraftübertragungsweg steht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schaltrad und dem Zeigerwerk gestelldie Umfangsbahnen der Polräder (8, 10) einander ten Forderungen sind bei einer elektronischen Uhr nicht berühren, daß das magnetische Getriebe von vielfältiger Art. So besteht eine dieser Forderunzwischen dem Schaltrad (5) und dem Zeigerwerk gen beispielsweise darin, daß eine Drehung der derart eingeschaltet ist, daß das erste Polrad (8) 15 Zeigerwerksräder bei einer Zeiteinstellung ohne Stödes magnetischen Getriebes koaxial zum Schalt- rung des Betriebes des elektromechanischen Oszillarad (5) angeordnet und fest mit diesem verbun- tors möglich sein muß, während weiterhin die Leiden ist und das zweite Polrad (10) das erste Rad stungsverluste dieses Kraftübertragungsweges sehr des Zeigerwerkes bildet, und daß das erste Polrad gering sein sollen und sich eine mechanische Filter-(8) des magnetischen Getriebes ein Trägheitsmo- 20 wirkung, vorzugsweise eine Tiefpaßfilterwirkung, ment aufweist, das kleiner als das Trägheits- dieses Kraftübertragungsweges ergeben soll,
moment des Schaltrades (5) ist. Weiterhin ist es wünschenswert, daß die zulässigen

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-_ Toleranzen bei der gegenseitigen Einstellung der einkennzeichnet, daß das zweite Polrad (10) ein aus zelnen Zahnräder des Ubertragungsweges relativ Weicheisen bestehendes Zahnrad ist. 25 groß sein dürfen, ohne das die "Wirkungsweise oder

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- insbesondere der Wirkungsgrad des Rraftübertrakennzeichnet, daß das zweite Polrad (10) zumin- gungsweges nachteilig beeinflußt wird.

dest teilweise aus einem ferromagnetischen Mate- Es ist bereits bekannt, die Forderung nach einer

rial besteht. Einstellbarkeit des Zeigerwerkes unabhängig von

4. Vorrichtung nach Ansprach 3, dadurch ge- 30 dem Schaltrad dadurch zu erfüllen, daß in den Kraftkennzeichnet, daß das zweite Polrad (10) einen übertragungsweg zwischen dem Schaltrad und dem permanentmagnetischen Kranz (11) aus einem Zeigerwerk ein magnetisches Getriebe bzw. eine ma-Material hoher Koerzitivkraft aufweist, der auf gnetische Kupplung eingeschaltet ist (französische einer Nabe (12) aus nichtmagnetischem Material Patentschrift 1 276 734). Bei diesem bekannten mabefestigt ist. 35 gnetischen Getriebe sind miteinander kämmende PoI-

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden räder vorgesehen, deren Verzahnungen sich infolge Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ma- der magnetischen Abstoßung der entsprechend angnetische Kopplung zwischen dem mit dem geordneten gleichnamigen Pole nicht berühren. Hier-Schaltrad (5) fest verbundenen Polrad (8) und durch wird ein Gleiten oder Außereingriffkommen dem zweiten Polrad (10) derart gewählt ist, daß 40 der beiden Polräder vermieden. Auf Grund ihrer bei einer Bremsung oder einer Gegendrehung des komplizierten Form sind diese Polräder in der beizweiten Polrades (10) das Schwingungsverhalten spielsweise für Armbanduhren erforderlichen Größe des Oszillators nicht gestört ist. nur sehr schwierig herzustellen und sehr aufwendig.-

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- Weiterhin sind magnetische Getriebe bekannt kennzeichnet, daß die magnetischen Polstärken 45 (deutsche Patentschrift 868 022), die einfacher aufge- und der Luftspalt zwischen den beiden magne- baut sind und bei denen die Umfangsbahnen der Poltisch gekoppelten Polrädern (8, 10) derart ge- räder einander nicht berühren. Diese bekannten mawählt ist, daß die zwischen den beiden Polrädern gnetischen Getriebe weisen jedoch im allgemeinen (8, 10) übertragene Leistung in der Größenord- Polräder mit relativ hohem Trägheitsmoment auf, so nung von einem Mikrowatt liegt. 5° daß ein derartiges magnetisches Getriebe in zweck-

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden mäßiger Weise in der Nähe des Endes des Kraftüber-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mit tragungsweges in Richtung auf das Zeigerwerk andern Schaltrad (5) verbundene Polrad (8) und das zuordnen ist.

zweite Polrad (10) in der gleichen Ebene an- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

geordnet sind. 55 Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen,

die die vorstehend genannten Forderungen erfüllt

und die bei erhöhtem Wirkungsgrad einen einfachen

Aufbau ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentan-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung in 60 sprach 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte einer elektronischen Uhr zur Übertragung der Dreh- Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteranbewegung eines durch einen tonfrequenten elektro- Sprüchen zu entnehmen.

mechanischen Oszillator angetriebenen Schaltrades Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorauf das Zeigerwerk, mit einem in den Ubertragungs- richtung, bei der das magnetsiche Getriebe unmittelweg eingeschalteten magnetischen Getriebe, das aus 65 bar in den Kraftübertragungsweg zwischen dem zwei miteinander zusammenwirkenden Polrädern be- Schaltrad und dem ersten Rad des Zeigerwerks ansteht, geordnet ist, bleiben die Vorteile der unabhängigen Eine elektronische Uhr mit einem durch einen ton- Einstellbarkeit des Zeigerwerkes erhalten, es ergibt