DE1523905C3 - Elektrische Uhr mit einem schwingenden Antriebszeitgeber - Google Patents

Description

Gliedes zum Antrieb eines Räderwerks einer elektrischen Uhr durch einen Antriebszeitgeber mit einer Unruhspiralfeder;

F i g. 4 bis 6 zeigen eine Ausführungsabwandlung;

F i g. 7 zeigt ein Beispiel für den Antrieb durch eine Stimmgabel;

F i g. 8 und 9 zeigen eine Ünruhkombination für einen sehr hohen Wirkungsgrad;

Fig. 10 und 11 sind Teilansichten, welche den Einbau der in F i g. 1 bis 3 und 7 dargestellten Antriebsfederklinken zeigen;

Fig. 12 und 12a zeigen die Anbringung einer einzigen Klinke des Antriebsankers des Räderwerks.

Bei der praktischen Ausführung (F i g. 1 bis 3) einer elektrischen Uhr mit Zeitgeber mit Antriebsspiralfederunruh mit einer Frequenz von 36 000 Schwingungen in der Stunde ist das elastische Glied für den Antrieb des Räderwerks vorzugsweise eine zweite Spiralfeder, welche einerseits an der Achse der Unruh und andererseits mit ihrer äußersten Windung an dem Antriebsanker des Räderwerks befestigt ist.

Bei dem dargestellten Beispiel liegt die Achse 1 der Unruh lotrecht, so daß sie zwischen den waagerechten, durch die Pfeiler 19, 20 vereinigten Werkplatten 17 und 18 gelagert werden kann. Die Regelspiralfeder 6 ist an der Werkplatte 17 verankert und durch eine nicht dargestellte Rückanordnung regelbar. Die Unruh trägt einen Dauermagneten 4, welcher an einen Halter 23 aus Leichtmetall angeklebt ist, in welchen die Auswuchtschraube 24 eingeschraubt ist. Die Joche 2 und 3 schließen den Magnetkreis über die Achse der Unruh. Die Signal- und Arbeitsspulen eines transistorbestückten Stromkreises sind in den Luftspalten zwischen den Magneten 4 und den eisernen Jochen 2 und 3 angeordnet.

Die Unruh weist eine zweite »Antriebsspiralfeder« genannte Spiralfeder? auf, welche vorzugsweise ein erheblich geringeres Moment als die Regelspiralfeder 6 hat. Die Spiralfedern sind gegensinnig gewikkelt, was die Erzielung einer wirtschaftlichen Kompensation ermöglicht. Die Antriebsspiralfeder 7 ist an der unteren Werkplatte 18 an einer Stelle 27 auf einem Halbmesser verankert, welcher einen Winkel von etwa 30° mit der senkrechten Achse der Längsachse der Werkplatten 17 und 18 bildet. Die gesamte Unruh bildet so eine homogene Einbaueinheit, welche geregelt und geprüft werden kann.

Das Räderwerk des Uhrwerks ist zwischen den durch die Pfeiler 25, 26, 27 und 28 vereinigten Werkplatten 22 und 29 gelagert. Auf der Achse 13 sind das Antriebsklinkenrad 14 sowie das Zahnrad 15 angebracht, welches das Sekundenrad 16 auf der Achse 30 antreibt, welche den Rest des Räderwerks antreibt. Auf der Achse 10 ist der Anker 9 befestigt, dessen Lage durch die öffnung 31 bestimmt wird, welche die Achse 13 umgibt, auf welche ein Rohr 32 aus einem dämpfenden Werkstoff ausgeschoben ist. Der Anker 9 weist an seinem Ende einen Schlitz 8 auf, in welchen die äußerste Windung der Antriebsspiralfeder? eingeführt ist. Der Anker 9 besitzt an seinen beiden waagerechten Armen zwei Federklinken, welche auf Zug an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen arbeiten.

Wenn die Unruh schwingt, bewegt sich die äußerste Windung der Spiralfeder? radial und erteilt in den Grenzen des Spiels des Lochs 31 gegenüber dem Außendurchmesser des Rohrs 32 auf der Achse 13 dem Anker 9 eine hin- und hergehende Bewegung.

Die beiden Klinken 11 und 12 treiben das Klinkenrad 14 bei jeder Halbschwingung stets in dem gleichen Sinn um einen halben Zahn an, und zwar mit der elastischen Nachgiebigkeit der Spiralfeder 7. S Selbst wenn das Räderwerk blockiert wird, schwingt die Unruh ohne jede Behinderung und ohne Gefahr einer Zerstörung der Übertragungsglieder weiter.; .

Die Antriebsfederklinken sind infolge ihrer Ausführungsform (Fig. 10) leicht auswechselbar. Sie sind

ίο an dem Halter 91 durch eine U-förmige Klammer 92 angebracht, deren beide Schenkel umgebogen sind. Dieser Halter weist mit den Nuten der Lamelle 90 identische Nuten auf. Diese Verklammerung (Fig. 11) bewirkt eine genaue Befestigung, welche keine Verformung der sehr dünnen Lamelle aus gehärtetem Stahl oder einem anderen gleichwertigen Werkstoff zur Folge hat.

Wenn das Werk einen zentralen Sekundenzeiger besitzt, wird zweckmäßig nur eine einzige in einer einzigen Richtung arbeitende Klinke vorgesehen, wobei dann das Klinkenrad 14 zwischen zwei Vorschüben durch eine übliche Sperre festgehalten wird. ,. Wenn das Werk verhältnismäßig schwere und - schlecht ausgewuchtete Zeiger betätigen soll, wird eine Sperre verwendet, und das bewegliche Ende der einzigen Klinke 11 schlägt an einem' Arm 93 des Ankers 9 an (Fi g. 12 und 12 a) und nicht an den Zähnen des Klinkenrades 14. Hierdurch arbeitet die Klinke mit der geringsten Reibung.

Wenn die Frequenzen der Unruh so gewählt sind, daß der Antriebsspiralfeder 7 eine gewisse Steifigkeit gegeben werden kann, kann der Anker 9 fortfallen, und die Antriebsklinke oder die Antriebsklinken können unmittelbar an der Spiralfeder befestigt werden.

Gemäß einer in F i g. 4, 5 und 6 dargestellten Ausführungsabwandlung ist die äußerste Windung der Antriebsspiralfeder 7 unmittelbar an den Arm 33 des Ankers 34 befestigt, dessen Achse 35 an der Achse 1 der Unruh parallel und wenn möglich konzentrisch ist. Qer Anker 34 besitzt anstelle von Hebungssteinen zwei Hebelstifte 36 und 37, welche die Verzahnungen auf jeder Seite des Steigrades 38 aus Kunststoff betätigen, dessen Einbau leicht ist, und welches das Räderwerk antreibt. Die Achse eines derartigen Ankers ist zu den Achsen des Räderwerks parallel, aber senkrecht zu der Aqhse 3er Unruh und so angeordnet, daß sie diese schneidet. Dieser Anker wird entweder unmittelbar durch die an ihn befestigte Antriebsspiralfeder 7 angetrieben, oder durch die äußerste Windung der an der Werkplatte befestigten Spiralfeder.

Es ist ferner möglich, ein übliches Steigrad zu benutzen, auf welches ein üblicher Anker mit zwei Hebungssteinen wirkt, welche radial auf die Zähne des Hades arbeiten.

Wenn der Zeitgeber eine Stimmgabel 39 ist, deren Schwingungen das Räderwerk antreiben, wie in F i g. 7 dargestellt, ist eine elastische Lamelle 40 an einem Schenkel der Stimmgabel befestigt, und an ihrem Ende ist der Anker 9 mit zwei das Klinkenrad 14 antreibenden Klinken 11 und 12 befestigt. Die Amplitude der Schwingungen des Ankers wird wie bei der ersten Ausführungsform (Fig. i und 2) durch die Achse begrenzt, welche das Klinkenrad trägt, mit welchem ein das Räderwerk antreibendes Zahnrad fest verbunden ist. Die Amplitude des Ankers wird auf den Wert der kleinsten Amplituden der

Stimmgabel begrenzt, so daß der Antrieb stets ohne Störung arbeitet. Das Räderwerk kann in der gleichen Weise auch durch ein von einer Stimmgabel verschiedenes schwingendes System angetrieben werden.

In gewissen Fällen, bei welchen ein sehr hoher elektromagnetischer Wirkungsgrad erhalten werden soll, wird die Ausführungsform der Unruh des Beispiels der F i g. 1 und 2 in der in F i g. 8 und 9 dargestellten Weise verändert, wodurch eine Ausführungsform entsteht, welche sich durch das vollständige Fehlen von Eisen in einem sehr kompakten Magnetkreis sehr geringen Gewichts auszeichnet.

Zwei Dauermagnete 43 und 44 sind an der Achse 1 der Unruh befestigt. Sie haben die angenäherte Form eines U. Die Joche 41 und 42 passen sich an einem Arm der Innenform der Magnete an, welche sie übergreifen und an sie angeklebt sind, während ihre entgegengesetzten Arme die einstellbaren Gegengewichte 45 und 46 tragen. Die Pole der Magnete sind (F i g. 9) so angeordnet, daß ein geschlossener Magnetkreis entsteht, welcher zwei Luftspalte enthält, ίο welche durch das Zentrum und den Umfang des Spulenblocks 47 gehen, welcher die Steuer- und Antriebsspule der transistorbestückten Schaltung enthält.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 2 Die durch die Verbreitung der Anwendungen der Patentansprüche: elektrischen Uhren mit Antriebszeitgeber bedingte Entwicklung wirft eine gewisse Zahl von Aufgaben

1. Elektrische Uhr mit einem eine erste Feder auf, von denen die wichtigste zweifellos die der Zäh- und eine schwingende Masse enthaltenden An- 5 lung der Schwingungen oder des mechanischen Antriebszeitgeber und einem mit diesem elastisch triebs des Räderwerks durch das schwingende Anverbundenen Räderwerk zum Antrieb der Zeiger, triebssystem ist. Dabei besteht ein Interesse, die dadurch gekennzeichnet, daß als Frequenz der Schwingungen erheblich zu vergrößern, elastische mechanische Verbindung eine zweite um den Einfluß äußerer Beschleunigungen zu verrin-Feder (7) vorgesehen ist, die einerseits mit dem io gern. Die gegenwärtigen Systeme zur Verbindung Schwinger verbunden ist und andererseits ständig zwischen dem Zeitgeber und dem Räderwerk erweimit dem Räderwerk im Eingriff steht, und daß das sen sich jedoch als um so fehlerhafter, je höher diese Moment der zweiten Feder (7) erheblich geringer Frequenz ist, was im wesentlichen davon herrührt, ist als das Rückholmoment der ersten Feder (6), daß die gegenwärtigen Übertragungen mit Stoßen arderart, daß eine etwaige Blockierung des Räder- 15 beiten und daß die mechanische Verbindung zwiwerks die mit sehr hoher Frequenz erfolgenden sehen dem schwingenden System und dem Räder-Schwingungen kaum beeinflußt. werk nur zeitweilig besteht.

2. Elektrische Uhr nach Anspruch 1, dadurch Es ist bereits eine elektrische Uhr bekanntgeworgekennzeichnet, daß der schwingende Zeitgeber den, bei der die Verbindung zwischen dem Schwinger eine Spiralfederunruh (4 bis 6) ist, so daß an der 20 und dem Räderwerk elastisch ist. Die Rückstellfeder zweiten Spiralfeder (7) ein das Räderwerk antrei- für den zeithaltenden -Schwinger stellt dabei keine bender Antriebsanker (9) mit Hebungssteinen ständige Verbindung mit dem Gehäuse der Uhr'Ker, oder Klinken (11,12) befestigt ist. sondern ist nur zeitweise im Eingriff mit dem Räder-

3. Elektrische Uhr nach Anspruch 2, dadurch werk. Auf diese Weise kann diese Feder sowohl die gekennzeichnet, daß die Achse (1) der den Zeit- 25 Schwingung des Schwingers aufrechterhalten als auch geber bildenden Spiralfederunruh (4 bis 6) senk- das Räderwerk antreiben. Die Verbindung zwischen recht zu den Achsen des Räderwerks und des dem Schwinger und dem Räderwerk besteht dabei Antriebsankers (9) angeordnet ist, mit welchem jedoch nur in einer ganz bestimmten Phase der die äußerste Windung der zweiten Spirale (7) Schwingerbewegung. Es ist deshalb auch hier ein der sogenannten Antriebsspirale, an einem Punkt 30 Antrieb, der stoßweise, wenn auch gedämpft, erfolgt, befestigt ist, welcher mit dem Spiralfederklotz Darüber hinaus besteht keine Möglichkeit, die Eigeneinen Winkel von etwa 110° bildet. schäften der Feder so abzustimmen, daß sie für beide

4. Elektrische Uhr nach Anspruch 2, dadurch Aufgaben optimal geeignet ist.

gekennzeichnet, daß die Achse zum Antrieb des Ziel der Erfindung ist es, eine Kupplung zwischen

Räderwerks senkrecht zu den Achsen desselben 35 dem Schwinger des zeithaltenden Systems und dem aber parallel und vorzugsweise konzentrisch zu " Räderwerk elastisch so auszubilden, daß die Verder Achse der Unruh liegt, wobei die Antriebs- Schleißbeanspruchung so gering wie möglich wird spirale (7) unmittelbar an dem Anker befestigt und auch die Übertragung hochfrequenter Schwingist, bewegungen auf das Räderwerk möglich wird.

5. Elektrische Uhr nach Anspruch 2, dadurch 40 Gemäß der Erfindung ist eine elektrische Uhr der gekennzeichnet, daß der Antriebsanker (9) zwei eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß Klinken (11, 12) aufweist, welche bei jeder Halb- als elastische mechanische Verbindung eine zweite schwingung ein das Räderwerk antreibendes Feder vorgesehen ist, die einerseits mit dem Schwin-Klinkenrad (14) um einen halben Schritt antrei- . ger verbunden ist und andererseits ständig mit dem ben, wobei sie dieses an zwei diametral gegen- 45 Räderwerk im Eingriff steht, und daß das Moment der überliegenden Punkten betätigen, wobei die Klin- zweiten Feder erheblich-geringer ist als das Rückholken vorzugsweise auf Zug arbeiten und durch moment der ersterr Feder, derart, daß eine etwaige eine zweischenkelige elastische Lamelle gebildet Blockierung des Räderwerks die mit sehr hoher Frewerden, welche das Klinkenrad übergreift und quenz erfolgenden Schwingungen kaum beeinflußt,
auswechselbar ist, wobei der Hub der Unruh ge- 5° Die erfindungsgemäße Kupplung des Schwingers räuschlos durch einen Anschlag aus einem die mit dem Räderwerk ist aufgrund des ständigen EinStöße absorbierenden Werkstoff begrenzt wird. griffs nahezu verschleißfrei, da das harte Anschla-

6. Elektrische Uhr nach Anspruch 5, dadurch gen von mit dem Schwinger verbundenen Bauteilen gekennzeichnet, daß der Anker nur eine einzige an mehr oder minder festen Bauteilen völlig entfällt. Klinke aufweist, deren bewegliches Ende in der 55 Dadurch kann die· Frequenz des zeithaltenden Ruhestellung auf einen Arm des Ankers drückt, Schwingers sehr hoch gewählt werden, was Vorwobei das Klinkenrad durch eine Sperre fest- teile in der Ganggenauigkeit und in der Baugröße gehalten wird. zur Folge hat. Andererseits ist durch entsprechende

Ausbildung der Kupplungsfeder eine solche Ampli-60 tudenbegrenzung möglich, daß die Uhr stehenbleibt, wenn die Batteriespannung unter einen der geforderten Ganggenauigkeit entsprechenden Wert absinkt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen bzw. Weiterbildun-

Die Erfindung betrifft eine elektrische Uhr mit gen der Erfindung sind in den Unteransprüchen geeinem eine erste Feder und eine schwingende Masse 65 kennzeichnet.

enthaltenden Antriebszeitgeber und einem mit diesem Die Erfindung wird nun an Hand von Ausfüh-

elastisch verbundenen Räderwerk zum Antrieb der rungsbeispielen näher erläutert.
Zeiger. Fig. 1 bis 3 zeigen den Einbau des elastischer