DE1523893A1 - Elektrischer Zeitmesser - Google Patents

Description

PATENTANWALT DIPL-INQ. JOACHIM STRASSE * COOOQO

445 HANAU · POSTFACH 793 · TtLEFON 2OÖ03 · TFIfQRAMMf HANAUPATFNT

CITIZEN TOKEI KABUSIITKI KAISHA 27. Dezember 10 'C

Tokio, Japan Ttr/FS - CM13

Elektrischer Zeitmesser

Die Erfindung betrifft elektronische Zeitmesser, insbesondere Uhren. Im einzelnen ist die Erfindung auf eine elektronische Uhr mit einer Batterie als Energiequelle bezogen, nit einer transistorisierten Schaltung, einen Vibrator als liasisglicc, der :ait der Schaltung elektromagnetisch in Resonanz stellt, r.it einer nit den Vibrator verbundenen Magnetquelle sowie einen magnetischen Rad, welches mit der Magnetquelle zusammenwirkt, ferner nit einen Zahnradsatz, v/elcher mit dem magnetischen T^ad mechanisch gekuppelt ist und einer von den Zahnradsatz angetriebenen Zoitanzeiaeeinrichtung.'

Zur Zeit handelsübliche elektronische Uhren sind vornehmlich mit einem Oszillator der Balanceradart oder der Stimnaabolart als Zeitbasis ausgestattet. Diese Oszillatoren sind jedoch in erheblichem Maße lageabhängig, wodurch die Ganggenauigkeit beeinträchtigt wird, da die unterschiedlichen Einflüsse des Zrdinagnetismusses auf den Oszillator unterschiedlich je nach der Lage der Uhr einwirken. Andere elektronische Uhren sind mit schwingenden Leitungen oder Stimmgabeln an Stelle des Ilalancerads für den obigen Zweck ausgestattet. Diese Art von Vibratoren sind im gleichen oder sogar in größerem Maß als die zuvorgenannten beiden Arten herkommlicher Vibratoren lageabhängig.

Eine weitere Schv/icrigkeit bei der Anwendung der bekannten Vibratoren resultiert aus dem großen Platzbeadrf, wobei der verfügbare Platz durch die relativ raumbeanspruchonde Energiequelle oder Batterie und durch die elektronische Schaltung beengt ist, die ebenfalls in den begrenzten Raum des Zeitmessers eingebaut v/erden müssen. Die übrigen Teile, wie Zahnradsatz usw,, müssen sich ebenfalls unterbringen lassen.

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Alle Schwierigkeiten und !lachteile x/erden dadurch beheben , tiwj3 der Vibrator aus. einem elastischen metallischen Streifen in Form eines langgezogenen "V.'" besteht, wobei die "V.^T"-Forn durch Biegen entlang von vier parallelen Achsen jeweils in rechten 'Winkeln gebildet wird', so daß zwei U-förmige Vibratorarme entstehen.

Mit der Erfindung wird eine elektronische I'hr mit einer optimalen Kombination eines dreidimensional gut ausgeglichenen Vibrators und eines magnetischen .Antriebs des "ahnradsatzcs geschaffen, wobei sich die Batterie und die Schaltung zu beiden Seiton dieser Kombination und in gleicher Höhe wie die Kombination anordnen lassen. Diese elektronische rhr geht qenau, auch v/enn nie einer störenden, von außen kommenden physikalischen Kraft ausgesetzt ist. Außerdem werden mögliche schädliche Einwirkungen dos magnetischen Antriebs auf die Vibrator-Eiaenschaften verringert.

Bei der elektronischen Uhr nach der Erfindung läßt sich die praktische Oszillationsfrequenz des Vibrators leicht und genau einstollen. Schließlich wird durch die Erfindung eine elektronische Uhr der obengenannten Art geschaffen, bei v/elcher die Kupplungsphase zwischen der Magnetantriebsvorrichtung und dem magnetischen RaI einstellbar ist, so daß zwischen beiden eine optimale Bev/egungs-Ur.kehrungs-'i'irksankeit entsteht.

".,'eitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben 3ich aus der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.

Es zeigen:

Fig. 1 eine auseinandorgezogene perspektivische Darstellung einer elektronischen Uhr, welche die Prinzipien der Erfinduncr verkörpert,

Fig. 2 eine Ansicht gegen die Uhr gemäß Fig. 1 im zusammengesetzten Zustand, von oben auf die Darstellung in Fig. und von der Deckclsoite der Uhr,

Fig. 3 eine Ansicht wie in Fig. 2, jedoch von unten auf die Darstellung von Fig, 1 und vom Zifferblatt der Uhr her,

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Fig. ·2 cine perspektivische Ansicht eier ^Tril.rator anordnung, v/g 1 ehe mit einen magnetischen "a ^ ztis annenn rboitet um": zwei Vi'irationinrno ur.fn^t, auf welchen zwei Maanctc montiert sin'*.; zv;ci "agnetb'igcl befind cm sich ihrerseits auf jenen Amen, v;ie zvoi r.oaonaovichtsr.asson auf lon Magnoten zusanmen mit lon fpulonanor^numcn angebracht sinl, welch·) teilv:oiso nus ihrer Arbeitsstellung herausqcnonnon un'! teilweise an ihrer. Platz I.of i:v"l ich i'aroestollt sin", v/o'hü je loch 'lie nloV.tronischü f^haltung zusätzlichun 1 ^chonatif.c" in hlochforr. lanootollt int,

Tig. 5 eine ausaobreitoto Ansicht eines r.-'char.i ;c .en Vi':ratorn aus 'er in .".on Figuren 1 ur. I -1 aoieirt^r. Vi". r itorancr .Inung,

Fig. Ci oinc Γ-t irnansicht des ir. Για. 5 uancit-illt·^, Vihrcitoru,

FitT. 7 einen vornr-irierten Querschnitt :les I cfustirjungstoils aoj Vibrator.", welcher r-.it ei nor. exzentrischen !locken f'.r iie "Einstellung 'ler allgemeinen Ori ?ntierun^r· '"er Vi". ratrsranorununa in Tezu^ auf "ic Par-.-r.er.plntto ."or "'.'.'.τ auster"i.~t'.t

Fig. ? einen vererb "'.orten C-\:err;chnitt .!or r.a-rr. ->ti:;"h.jn *"a "ancr "-nur.g, \:ic sie nit .1er Vihr.itornncr "r.;:r>. 7 r.a^r.-^^ii.-ch gc-'.urpelt ist,

Fig. 9 eine Ansicht Jes "laanots von c^.^n,

Fig. IO eine Γίη. Γ .'Ihnliche Ansicht eines leicht ahjoiin "ertor. Vibrators,

Fig. 11 oine Stirnansicht Jessolrer: na.c~.\ u^r Fartigstellur.g,

Fig. 12 eine Fig. 1Π ähnliche Ansicht eines noch waiter abgeänderten Vibrators,

Fig. 13 eine Fig. 11 ähnliche Jtirnansicht eier ferti-!gestellten Fon cos abgeänderten Vibrators aus Fig. 12,

Fig. 14 eine Fig. 9 ähnliche Ansicht einer leicht a; gelinderter. Forn .!es darin ·; eel cn et en ^aoiets.,

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Fig. 15 eine Stirnansicht dos Magnets,

Fig. IC eine Draufsicht eines noch weiter abgewandelten Magnoten, der mit einer U-förmigon Gegengewichtsnasse vorsehen ist,

Fig. 17 eine Seitenansicht des Magnoten,

Fig. 18 eine Draufsicht eines noch weiter abgewandelten Magneten,

Fig. 19, 20 und 21 eine perspektivische. Ansicht, eine Draufsicht, bzw. eine Stirnansicht einer herkömmlichen Vibratoranordnung, in sehr vereinfachter schematischer Forn und zum Vergleich dargestellt,

Fig. 22 eine perspektivische Ansicht eines Teils der in den Figuren 1 und 4 dargestellten Vibratoranordnung,

Fig. 23 einen vergrößerten Querschnitt eines Teils der Uhr gemäß der Erfindung und

Fig. 2Ί ein ähnlicher vergrößerter Querschnitt des angrenzenden Teils der Uhr in i:czug auf '"an in Fig. 23 dargestellton, die angrenzende IJbeno wird durch eine Kcttenlinie X-Y in beiden Figuren bezeichnet.

Zunächst wird auf die Figuren 1 - Π Lozug genommen. Die Einzelteile einer Uhr '..'erden von einer Grundplatte 10 aufgononnen, wel-₍ ehe aus elektrisch leitenden Metall und im Querschnitt kreisförmig hergestellt ist. Dio Grundplatte 10 wird mittels rinqförnigcm Flansch 10a in oin nicht dargestelltes Uhrengehäuse eingepaßt.

Liings eines Durchmessers 1er Rahmenplatte 10 und somit in einer Linie befinden sich nacheinander eine Lageröffnung 11 für ein siebentes ^ad 101, eine "ffnur.g 12 für ein sechstos Pad 102, eine öffnung 13 für ein fünftes 'Rad 102, eine öffnung 14 für ein zweites Had 10-1, eine öffnung 15 für ein dritten Pad 10_>, eine aufgesetzte und aboestufto II'iIsg IC für eine P.adhalteplattc 30 und einen Anschlag 17 zur Verhinderung einer ausgedehnten Vibrationsamplitude dor ViI ratorar.ordnunq 100. "in verringerter Vorsprung 13 besteht aus einer. Stück r.it der Rahmenplatte 10 und erstreckt sich quer zu den zuvorervühnten Durchmesser, um vorstehende Joche 1OG und

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lOCa der Vibratoreinheit zu schützen. In dichtem Abstand zum Anschlagstift 17 und an beiden Seiten des zuvorerwähnten Durchmessers befindet sich ein Paar von Sichtöffnungen 20 und 21, die durch einen kleinen Abstand voneinander getrennt sind. Der Zweck dieser Sichtöffnungen wird nachstehend erläutert. Ferner ist eine öffnung vorgesehen, deren Zweck ebenfalls noch erläutert werden wird.

Auf der Rahmenplatte 10 befindet sich eine Mittelplatte 22 zur Aufnahme einer elektrischen Schaltungseinheit 107, die nachstehend im Detail beschrieben werden wird. Gegenüber der Platte 22 ist eine Ausnehmung 23 in Kreisform,zur Aufnahme einer Batterie 108 in einem abnehmbaren Einsatz 109.

In der 'litte der Ausnehmung 23 befindet sich ein zylindrischer Vorsprung 24, der aus einem StHck mit der Platte 10 besteht, wodurch der negative Pol der Batterie 108 abgegriffen wird.

In der Platte 10 ist eine übliche Aufziehwelle 25 drehbar gelagert und mit einem Schraubgewinde 25a zur Aufnahme einer nicht dargestellten Krone versehen.

Zur Einstellung der Höhe eines niedrigen Aufsatzes 29 sind eine Anzahl von Ausgleichsstücken vorgesehen, für die beispielhaft die Ausgleichsstücke 26-28 mit unterschiedlicher Starke dargestellt sind. Der Aufsatz 29 wird auf der Platte 10 auf einer mittleren Schulter 110 zusammen mit einem oberen Aufsatz 31 und einem magnetischen Rad 32 aufgesetzt, wobei da3 magnetische Rad zwischen beiden Aufsätzen drehbar ist·. Die Teile werden durch Schrauben 111, 112 und 113 zusammengehalten, die durch öffnungen 33, 34, 35, 3G, 37 bzw. 35a gesteckt werden.

Das magnetische Rad 32 besteht aus einem Stück mit einer Schwungradmasse 39 und einer Radwolle 40. Die Radwolle 40 steckt beiderseits in Lageröffnungen 41 und 42, die in den oberen und unteren Aufsätzen 31 bzw. 29 vorhanden sind.

Dor aus den Rädern 101, 102, 103, 104, 105 und 99 gebildete Radsatz ist zwischen der Radmontageplatte 30 und dem Rahmen 10 durch drei Schrauben 114, 115 und 116 festgelegt, die in Hülsen 43,

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und IC eingreifen. Die Hülsen sitzen im ProBBitz in der Platte 10· Die Schrauben ragen hierbei durch öffnungen 45» 46 bzw, 47, die sich in der Radraontageplatte 30 befinden. DIo Platte ist ferner' mit einer Lageröffnung 48 versehen, um einen exzentrischen Nocken aufzunehmen. Der Zweck und die Funktion werden weiter unten nither boGchriöben werden.

Die Einheit 107 mit der elektronischen Schaltung für den Antrieb weist zumindest einen Transistor, einige Kondensatoren und VJiderstünde auf, v/ic sie entweder nach dem Stand der Technik bekannt sind oder beispielsweise gemäß einer parallellaufenden Patentanmeldung (U.S.-Corial !To. 523 614, eingereicht am 18.2.1966). Die Einheit 107 besteht aus goformtom Plastik, in dem die Schaltungselemente eingebettet sind, obwohl die vorliegende Erfindung nicht auf eine derartige geformte Ausbildung fosjr-gelagt ist

Die Plastikmassc 107a ist mit vier elektrischen Anschlüssen 50 und einem Arm 54 versehen, der einstellbar eine Spulenanordnung trügt, die allgemein durch die Bezugszahl 55 bezeichnet ist. Die Anordnung 55 besteht, obwohl es in der Darstellung nicht erkennbar ist, aus einer üblichen Empfangsspule und einer Antriebsspule, wobei die Spulen um eine zylindrische Haspel 55a gewickelt sind. Hs ist eine magnetische Schraube 56 vorgesehen. Durch Ein- oder Ausschrauben dieser magnetischen Schraube werden die magnetischen Eigenschaften des Elcktromagnets, der aus der Spulenanordnung gebildet wird, variiert, wie es noch mehr ins Detail gehend beschrieben werden wird.

Die Einheit 107 ist zusammen mit der Spulenanordnung 55 abnehmbar auf der Platte 10 angebracht und auf die Fläche 22 durch Schrauben 57 - 59 anschraubbar. Zu diesem Zweck weist die Platte 10 eine Zapfenöffnung GO auf und ist mit einem Paar Zapfenhülsen Gl und G2 verschen, die in die Platte 10 eingelassen sind.

Die Batterichaltcrung 109 besteht aus einem Isoliermaterial, beispielsweise einem synthetischen Harz, und ist mit einer erheblichen öffnung 63 und einer konzentrischen Ausnehmung 64 versehen. Die Ausnehmung 64 dient der Aufnahme der Batterie 108. Zum Festhalten

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dient ein nachgiebiger Federstroifen 65, der mit zwei Schrauben OG und C7 festgelegt wird.

Die Halterung 109 1st mit einen vorstehenden Arm 70, ähnlich dem mit 54 bezeichneten, versehen, der der genau bestimmten Ausrichtung einer Spulenanordnung 73 dient,die eine Haspel 71 und eine empfangende und eine antreibende Spule aufweist, wobei alle Teile gemeinsam durch eine einzige Bezugszahl 72 bezeichnet sind. Diese Anordnung 73 gleicht in ihren Abmessungen und in ihrer Funktion genau der Anordnung 55, so daß eine weitere Beschreibung entfallen kann. La ist lediglich anzumerken, daß die Batteriehaltcrung 109 zusannen mit der Spulenanordnung 73 abnehmbar auf der Platte 10 durch "Schrauben C8 und G 9 anbringbar ist, welche in entsprechende zapfenartige Hülsen 74 bzw. 75 geschraubt werden. Dieso I-'ilsen sine¹, in -ier Platte 10 eingelassen.

Die Vibratoroinheit 100 I.i3t sich anhand der Figuren 4-9 beschreiben. Sie ist durch ein 'tontagostück 174 an der Montageplatte 30 mittels zwei Schrauben 75 und 7fi, die durch das Stück 174 hinrlurchragen, abnehmbar festgelegt, wobei die Schrauben 75 und 7C in Hülsen 77 baw. 78 ragen, die von der Platte 30 hervorstehen.

Das zusammengesetzte Laufwerk den elektronischen Zeitmessers ist aus den Grundriß in Fig. 2 orsichtlich, welches in der Praxis die Rückseite des Zeitmessers bei entfernten Rückdeckel darstellt. Dia entgegengesetzte Ansicht ergibt sich aus Fig. 3, entsprechend der die Skala des Zeitmessers entfernt ist, um die inneren Teile Os Laufwerks besser darstellen zu können. In dieser Darstellung ist ein Übliches 3iro.nonra;l 79 erkennbar, ferner ein 'linutenritzol SO, <Ias sich im Eingriff hiermit befindet. Kin Ilinutenrad 81 besteht aus einem Stück mit dom Ritzel 80. Cin Kronenritzel 82 steht in Eingriff mit- dom Rau 81 und i3t drehbar und konzentrisch η it :!om RitzeIrad angeordnet. Kin Pad G3 kämnt nit den .'iinutenrad.

Die Vibratoranordnung 100 wird nachstehend anhand der Figuren -3-9 näher beschrieben. Gemäß Fig. 5 hat ein Plocholenent 84 die Fiaur eines langgezogenen und leicht veränderten ¹M'" nit einen Bcfestigungsteil 84a, in dan sich zwei öffnungen 75a und 76a zur Aufnahme mit Spiel der Schrauben 75 bzw. ^r₁ befinden. Tin Teil 54a ist in

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einem StücJ; durch einen eingezogenen Hals 84b angeschlossen, wodurch Ausnehmungen 117 und 118 mit einen anschließenden Teil 84c entstehen, wobei das Teil 84c eine größere Breite hat. Das Teil 84c geht an beiden Enden fest und aus einen Stück bestehend in die Vibratorarme 84el und 84e über. Jeder Vibratorarm ist langgestreckt U-förmig und an den freien Enden verlängert, so daß eine seitliche Erstreckung 84f oder 84g zum Anbringen an einen Magneten 119 oder 120 entsteht. Das Blechelement 84 oder der ganze Vibrator ist durch Stanzen aus einem dauerclastischen Material hergestellt, wie es häufig und üblich angewendet wird. Unter vielen ist eine Art einer Uickel-Chrom-Eisen-Legierung,' bekannt unter dem Handelsnamen "Elinvar", mit einem nahezu konstanten Temperaturkoeffizienten hinsichtlich der Elastizität anwendbar. Das gestanzte Blech 84 wird an jeder Seitenhälfte zweimal gebogen und zwar um parallele Achsen a-a¹ und b-b¹ oder c-c' bzw. d-d', so daß sich eine Profil-Stirnansicht ergibt wie sie in Fig. 5 dargestellt ist. Der fertige Vibrator kann nach einem bevorzugten Beispiel insgesamt in den drei Dimensionen die folgende Größe haben:

h (Höhe) X w (Dreite) X L (Länge) 2,5 X 5,0 X 9,95 mm.

Die Bezugszahlen für die 'laße sine¹ in den Figuren 5 und C eingetragen. Hie Dicke des Blechs kann beispielsweise 0,22 mn betragen.

In den Figuren 10 und 11 wird eine leicht abgewandelte Form des gestanzten Bleches 35 dargestellt. Diese Abwandlung kann an Stolle ues Blechs 84 benutzt werden, wenn die entsprechenden Befestigungsteile angepaßt sind.

Ein v/ei tor abgewandeltes Blechelcncnt 8 C ist in Figuren 12 und 13 dargestellt und gleicht in übrigen der Darstellung von Figuren 5 und C.

Eine bevorzugte Ausführungsform des .Magneten 119 oder 120 ist in Fig. 9 dargestellt. Der Magnet ist vorzugsweise aus einem herkömmlichen Pemanent-Magnetblech-Stück, beispielsweise aus magnetischem Ferrit von 0,24 mn Dicke ausgestanzt. Es hat eine rechtwinklige Torr, von beispielsweise 3,75 χ 15, S5 mn und ist an einem freien Ende nit einen schmalen Schlitz 121 versehen und weist eine

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Brücke 122 auf, die nahe dem Schlitz beide Seitenjocho 123 und seitl&h miteinander verbindet. Diese Brücke 122 wirkt als ein Kurzschlußglied zur Unterdrückung des Streuflusses der von Hauptmagnetfeld ausgeht und seitlich durch den benachbarten Teil des entsprechenden Vibratorarms 84d oder 84e hindurchgeht. Zusätzlich wirkt diese Drücke 122 als seitliche Verstärkung zur Unterstützung der Festigkeit des Magnoten in der Mähe des Schlitzes 121. Die Seitenjoche 123 und 124 sind fest miteinander durch das Uurzelteil 125 des Magneten verbunden. Bein Zusammensetzen wire! ein Paar derartiger Magnete fest an die seitlichen Erstreckungen 84f und 84g dor Vibrationsarme 84d bzw. 84e des gesamten Vibrators 84 durch Nieten, Schrauben oder Schweißen festgelegt. Un die zusammengehörigen Teile in der Zeichnung leichter auffinden zu können, sind die zu verbindenden Teile in den Figuren 5 und 9 mit der Bezugszahl 200 belegt worden.

In den Figuren 14 und 15 ist eine abgewandelte Ausführungsform des Magneten dargostollt. In diesem Fall ist der Magnot mit Seitenflanschen 126 und 127 längs der Seitenjoche 123' bzw. 124* ausgebildet, um die Gesantfestigkoit zu verbessern. Ein Schlitz 121' und eine Verbindungsbrücke 122* sind auch in diesen Fall vorgesehen.

JJin noch weiter abgewandelter Magnet ergibt sich aus den Figuren IG und 17. In diesem Fall v/eist der Magnot ein magnetisches C-Stück

128 mit einem Schlitz 128a, ähnlich dem Schlitz 121· aus Fig. 14, auf. Das C-Stück wird in Kontakt mit einer hohlen rechtwinkligen Unterstützung 129 gehalten, die aus dem gleichen Material wie das Vibratorolenont 0-1, 85 oder 86 besteht. Beide Teile 128 und

129 sind fest miteinander durch Anbringung an eine Oogcngewichtsnasse 130, beispielsweise durch Punktschweißen verbunden. Die Punktschweißungen erscheinen in diesem Falle in Form kleiner Kreise in den Figuren IG - 17.

Uine weitergehende Ausführungsform ergibt sich aus Fig. 18. Ein Iilechmagnet 131 ist als Ganzes als ein verlängertes C mit einem Spalt 131a geformt. Hin separates nrückenelenent 132 aus ferromagnetische:.! Material ist als Kurzschlußglied für den magnetischen Fluß dos Magnotes einschließlich des Schlitzen 131a vor-(jfj sehen.

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Ein herkömmlicher Vibrator 133, der für einen magnetischen Antrieb eines Magnetrades 134 vorgesehen ist, ist in den Figuren 19-21 vergleichsweise dargestellt. Ein langgestreckter, C-förmiger Magnet 135 mit einem Kuppelschlitz 135a ist an seiner Wurzel 135b an das freie Ende eines U-förmigen Vibratorgliedes 13C durch Punktschweißen oder ähnliches befestigt. Dieses Glied bildet mit einem herabragenden Stück 13Ga, das fest an den unteren Ende einer Rahmenplatte 137 angebracht ist, ein Stück. Die Rahmenplatte 137 ist in Fig. 19 nur schematisch dargestellt. Mit der Anwendung einer solchen, üblichen Anordnung ergibt sich ein Magnetfluß durch den Magneten 135, wie er durch die unterbrochene Linie bei 138 in Fig. 20 angedeutet ist. Dieser Fluß wirkt sich schädlich auf die benachbarte Vibratorleitung 136 aus, indem die vorgesehene Resonanz frequnez des Leiters hierdurch beträchtlich gestört wird, was zu einem ungenauen Schrittantrieb des Magnetrades 134 führt, das durch den Schlitz 135a magnetisch angetrieben wird. Andererseits führt die Vibratoreinhcit häufig falsche Vibrationen aus, wie sie durch die kleinen Pfeile in Fig. 21 angedeutet v/erden. Diese Vibrationen v/erden durch die unsymmetrische Formgebung der Vibratoreinheit ausgelöst. Der erstgenannte !Jachteil wird durch ein Brückonglied 122, 122' oder 132 für jedes Vibratorelement gemäß Figuren 9, 14 oder IP vormieden. In diesen Fällen stellt sich ein hochkonzentrierter magnetischer Fluß sowohl in dem magnetisch kuppelnden Schlitz als auch in dom Brückonteil ein. Dieser Effekt läßt sich leicht unter Bezug auf den kurzen magnatischen Fluß 139 verdeutlichen. Es liegt auf der Hand, daß der gleiche Effekt bei dan abgewandelten Vihratorelcmentcn gemäß Figuren IC - 17 erzielbar ist. Im Gegensatz zu der unsymmetrischen Formgebung einen herkömmlichen Vibratoniementes werden die möglichen falschen Vibrationen durch die Anwendung eines Paars gleichförmiger Vibrationselemente gemäß der Erfindung unterdrückt, wobei eine weit verbesserte symmetrische und ausgeglichene Raumform vorgegeben wird.

Ein Vibrator mit aus einem Stück bestehenden Teilen 84a - 84g ^; gemäß der vorliegenden Erfindung wird mit einem Stück eines Magneten 119 oder 120 dadurch verbunden, daß die seitlichen Erstrockungen 84f oder 84g den Vibratorarms 84d oder 84e von außen angesetzt v/erden. Diese Anbringung ergibt sich deutlich aus Fig. 22.

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Zur gleichen Zeit wird ein winkliges Zwischenstück 87 fest an die seitlichen Vorsprünge 84f bzw. 84g und zugleich an dem Joch 1OGa oder IOC angebracht, womit die gewünschte feste Verbindung zwischen dem Zwischenstück 87 und dom Joch 106a oder IOC erzielt wird. Dies kann durch Schweißen oder Löten gemäß Bozugszahl 89 in Fig. 22 geschehen. An der gegenüberliegenden Seite des Magneten 119 und am entfernten Ende der Anbringung dos Jochs 1OG ist ein U-förmigos Gegengewicht 141 angebracht, was ebenso durch Schweißen oder ähnliches erfolgen kann. In gleicher weise wird ein Magnet 120 an entsprechenden Ende mit einem entsprechenden Gegengewicht 14la versehen. Die Anordnung, die Abmessungen und die Gewichte der r.assivcn Joche 106 und 106a sowie die Gegengewichte IiI und lila sind so gewählt, daß sie dynamisch gut miteinander abgeglichen sind, un entgegengerichtete Vibrationnhasen durch die zwei Vibratorarme 84d und 84e zusammen mit den entsprechenden Magneten 119 uru"! 120 sowie f.en Jochen 106 und lO6a und schließlich* den Gegengewichten 141 und I4la ausführen zu können. Die Richtungen der zwei Vibrationselemente des Vibrators 100 sind durch kleine Pfeile in Fig. 1 angelautet.

Das Joch 106a weist ein Paar von entgegengesetzt angeordneten gebogenen Segmenten 201 und 202 sowie einen Kegel 203 auf, die aus ferronagnetischen .Material hergestellt sind un-1 ein Stück mit der Basis 204 bilden.

Die Rolativstellung des magnetischen Jochs 10Ga gegenüber der entsprechenden Spulenanordnung 73 in dor neutralen Vibratorstellung ergibt sich aus Fig. 2. Die Details der; magnetischen Jochs 106a und der danit zusammenwirkenden Spulenanordnung 73 sind nur für eine Seite des Vibratorelenents M, 120 verdeutlicht worden. Tür die andere Seite 54, 119 qilt jedoch das Gleiche.

Das magnetische Rad 13uft nit dem iiu^oron "and durch den Schlitz 121 des Seitenmagnets 119. Das Rad ist als perforiertes P.ad ähnlich den bekannten HGmnungnradern von Uhren gestaltet, arbeitet jedoch im Gegensatz zu diesen in umgekehrter Richtung.

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Die Spulenanordnung 55 oder 73 besteht, wie schon erwähnt, aus einer Empfangs- oder Suchspule und einer Antriebsspule, obwohl diese Einzelheiten in der Zeichnung nicht erkennbar sind. Die Suchspule kann aus 2 500 !»'indungen eines isolierten 12 Mikron starken Kupferdrahtes und die Antriebsspulc kann au3 8 500 Windungen desselben Drahtes bestehen.

Diese Spulen 55 und 73 sind über vier Drähte 205 und 206 (gemeinsame Bezugszahlon) an die vier Anschlüsse DO - 53 der Schaltungseinheit angeschlossen, die in Fig. 4 nur schomatisch dargestellt ist. Die Batterie 108 liefert die für die Schaltung 107 benötigte Energie und kann eine Quecksilberbatterie mit 1,3 Volt und 30 - 100 MilllampSre-Stunden sein.

IJach den mit der Erfindung gewonnenen Erfahrungen ist die Kupplungsbezt&hung oder die Relativphase zwischen dem kuppelnden Spalt des Magneten 119 für den Selbstanlauf dieser Art elektronischer Uhren von größter Bedeutung. Bei einen kleinen Phasenuntorschied zum ausgelegten oder erwarteten Kupplungsontinun zwischen beiden zusammenwirkenden Teilen ergibt sich nach den Einschalten eier Erregung des batteriebetriebenen Vibrators 100 auf dem Magnetrad ein Drehmoment, das nicht ausreicht, um das Laufwerk in Hang zu setzen. Gemäß der Erfindung läßt sich die Vlbratoreinheit 100 in ihrer Lage insgesamt um dia Schraube 76 als Gelenk einstellen. Die in Fig. 7 mit den BozugszaMen 30, 4P, 49, 75, 75a, 7G, 7Ca, 77, 73, 84a und 174 bezeichneten Teile sind dieselben, die schon oben beschrieben v/urden. In der Praxis wird der feste Teil ?4a dec Vibrators 34 an verschiedenen Stollen wie bei 207 am Trägerstück punktgeschweißt und der exzentrische "locken 49 ist so angeordnet, daß er einen Verschiobedruck in der einen oder anderen Richtung auf die umgebende, bogenförmige Ausnehmung 2OC ausüben kann, je nachdem wie es erforderlich ist. Der !locken wird in die entsprechende Richtung durch einen Schraubenzieher gedreht, der sich in Schraubenkopf 49a einsetzen laßt. Durch diese Einstellung läßt sich die allgemeine Lage der Vibratoranordnung 100 fein um die Schraube 7C regulieren, so daß sich eine optimale Phasenbeziehung in obenerwähnten Sinn erzielen läßt. Für diese Bewegung steht beispielsweise im Spalt des Malnoten 119 gegenüber den Magnetrad 32 ein Abstand von etwa

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0,28 mm zur Verfügung. Das Rad kann einen Durchmesser von G₁ 2 nm, eine Stärke von .0,1 mn und 20 Sahne haben. Zusätzlich lassen sich ein oder mehrere AusgloichsstücJie' 2Π - 2t durch andere nit einer anderen Stärke austauschen, um die Höhe des "lagnetrades 32 gegenüber den Schlitz 121 zu verändern und un auch auf diese Ueise zu einen Optinum fir die Magnctübertragung beizutragen.

Jodes der beiden Vibration3systerac ist so ausgelegt, daß der Massenmittelpunkt der beiden durch das Magnetjoch und das Gegengewicht gebildeten äußeren Massen infolge der günstigen U-Form praktisch in der Ilitto dos Anschlags der Vibratorarne S4d oder 84e liegt. Die erforderliche Grundfrequenz wird darüberhinaus durch die zwei gegeneinandcrarbeitsnden Vibrationssyster.ie genau aufrechterhalten. Durch die U-Form des Vibratorarms kann die Arbeitsfrequenz dos gesamten Vibrators 100 niedriger als 100 Hz gehalten './orden, wodurch sich eine günstige magnetische Antriebsbedingung für das Rad 32 ergibt.

Wenn sich eine kleine Differenz zwischen dein tatsächlichen Arboitsfrcquenzen beider Vibrationssysterne einstellt, ist es lediglich erforderlich, eine der Magnotschrauben 50 oder 156 für die Spule 55 oder 73 vor- oder zurückzustellen." Uenn aine oder beide der Schrauben vorgedreht worden, ist die Vibration dos magnetischen Jochs oder der Joche gehemmt und die Vibrationsfrequenz fällt fein einstellbar ab.

optimale Lage des Jochs 106 odor 11Ca <regcnübcr der Spule 55 oder 72 läßt sich durch die öffnung 20 oder 21 beobachten.

Aus Fig. 8 ergeben sich Susammensetzungsdotails. Die Schvmngradmasso 39 ist frei um die Radwelle 40 drehbar. Die Bewegung des • lagnetrades 39 wird über die V.'ello 40 und einen hierauf festsitzenden Ritzel 209 auf das siebente Rad 101 übertragen. Das Ritzel 209 und das siebente Rad 101 sind mit selbst hemmenden Zähnen ausgestattet, so daß jeder von außen über das Räderwerk, übertragene, ungewöhnliche Francis to ß oder ähnliches an dieser Stolle aufgehalten wird und die Vibratoreinheit vor diesem geschützt bleibt. So lassen sich auf diese './eise verursachte unechte Vibrationen wirkungsvoll vorhindorn.

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Die elektronische Uhr arboitet folgcndorrtahön:

Durch rünwärtsdrücken der Knopfwollo 25 wirt! tier Schalter 210 (Fig. 4) .geschlossen. Der Strom wird von dar Batterie 108 aur elektronischen Schrittmacherschaltung 107 geleitet. Die beiden Vibrationsarme 84a um! 84e der Vibratorelnheit 100, von denen jeder den entsprechenden Magneten trägt, das Magnetjoch und die Gegengewichtsmassc werden durch die elektromagnetische Kopplung der Joche 106 und 10Ga in IJozuy auf die entsprechenden Spulon 55 bzw. 73 in Schv/ingungen im entgegengesetzten Sinne um die Schwingungsachsen Y bzw. Z (Fig. 4) mit vorzugsweise 100 Hz versetzt.

Auf diese i.'eise v/ird das magnetische Rad 32 durch den Vibrator angetrieben und das siebente Rad wird gedreht. Die weitere übertragung des Drehmoments erfolgt auf dom üblichen V7ego über die Rüder 102, 103, 99, 105, und 104 zum üblichen Zeitanzeiger mit einem Sekundenzeiger 220, einen Minutenzeiger 221 und einem Stundenzeiger 222, gemäß Figuren 23 und 24.

Wenn die Vibratoroinhoit auf die Rahmenplatte 10 projiziert wird, befinden sich alle Ilauptteilo des Räderwerks oder insbesondere das zweite, dritte, vierte, fünfte und siebente lar^ innerhalb des Projoktionsumrissos. Die- Aufrissbegrenzung der Vibratoroinhoit dockt ebenso diese Päderworksteilc und dadurch entsteht eine kompakte Bauweise.

Alle notwendigen Einstellungen des Vibrators für die Spaltphasc und Arbeitsfrequenz lassen sich vornahnen, ohne die Uhr stillzusetzen.

Ansprüche:

bad or!g;?:al

00984170174

Claims (1)

1. CITIZEN TOKEI KABOSHIKI KAISIIA 27. Dezember 1966

   Tokio, Japan · J5* str/FS - 8415

   Ana.prüchoi

   Elektronische Ohr mit einer Batterie als Energiequelle, mit einer transistorisierten Schaltung, einen Vibrator als Basisglied* der «tit der Schaltung elektromagnetisch in Resonanz steht, mit einer mit dem Vibrator verbundenen Hagnetquelle sowie einem fcagnefcischan Rad, welches mit der ?lagnetquelle zusammenwirkt, ferner mit einem Zahnradsatz, welcher mit dem magnetischenHad mechanisch gekoppelt ist und einer von dem Zahnradsat« angetriebenen Zeitanzeigccinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrator aus einem elastischen metallischen streifen in Forn eines langgesogenen "W besteht, wobei die "W-Form durch Biegen entlang von vier parallelen Achsen jeweils in rechten Winkeln gebildet wird, so daß zwei Ü-förmige Vibratorarme entstehen;

   Zeitmesser gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet du r ch einen exseft
   der Lage des Vibrators.

   durch einen exzentrischen Hocken für die Einstellung

   S. Zeitmesser gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß eine Gewiohtsmasse in rorm von magnetisation Bügeln fest an einem linde eines jeden Vibratorarms angebracht ist und daß eine Gegongewichtsnasse fest an einem Endteil eines jeden von zwei Antrieb3raagneten angebracht ist, welche den magnetischen Antrieb darstellen.

   4. Zeitmesser gemäß Anspruch 3, dadurch g.e kennzeichnet, daß die Schaltung in einer ausgeformten Einheit untergebracht ist, auf welcher eine Spulenanordnung, die aus eitler Syhspulo und einer Antriebsspule liesteht, so angeordnet ist, daß sie elektromagnetisch mit einem der Magnet bügel zusammenwirkt.

   it.

   BAD ORIGINAL

   5. Zeitmesser nach Ansprachen 1 - -' , d a d u r c h g c kennzeichnet , '.Ia⁰, die Spulenanordnung mit einer 'lagnctschrnubc fir die Einstellung ^r elektromagnetischen rcpplunrr zv/ischen ior Ppulonnnor dnung und den entsprechcr.-Or. 'Inar.etlyirrol vorRohiin int.

   ^r>. "citnocjsor nach Anspruch 1 , ■■! a lure ]\ g c J: c η η :: e i c h net, ''.n?. f'as ".agnotn.¹. in seiner Ilöho in i-czurj auf C¹Cn nit um ;:u3anne:i'.7ir]:enflen .'!agneten, dar von einen C¹Cr Vi'-r-itorarnc r.-jtragen '..'ir:¹., cin.3tollbar ist.

   7. licitnessar nach Anspruch 3 , :1 <-. 0 u r c h g c ': e η η ζ eic h. net , Γ.α" die !iau;itzahnräc1er des üio enthaltenden Zahnradsat^cs von zweiten bis siebenten P.ac sich in den ⁷IaUIH befinden, der von (1er ganzen Außenlinie der aus dem Vibrator bestehenden \'ibratoranordnung, den Magneton und den Oegcn^ev.'ichtun begrenzt v/ird.

   C. ".eitnesser nach Anspruci; 3 , d a d u r c h g e k g η η zeichnet , daß der ".agnjt an einer HtellG, v/elchG nahiC der. i'opplungssclilitz liegt, narnetiscl; UberLrücl:t ist.

   BAD ORIGINAL 009841 /0174

   Leerseite