DE1538846B1

DE1538846B1 - Contact device for oscillating armature motors

Info

Publication number: DE1538846B1
Application number: DE19661538846
Authority: DE
Inventors: Joseph Krischker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-04-06
Filing date: 1966-04-06
Publication date: 1970-04-02

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Kontakteinrichtung für Schwingankermotoren mit mindestens einer auf demSchwinganker angeordneten Antriebsspule, der als Stator in der Schwingungsnulllage ein Dauermagnet gegenübersteht, und einer an einem Ende ortsgebunden, mit dem Stätor isoliert eingespannten Kontaktfeder, die mit ihrem freien Ende derart in die Bahn eines auf dem Schwinganker befestigten Kontaktgliedes hineinragt, daß sich das Kontaktglied und das Kontaktfederende in beiden Bewegungsrichtungen über einen Teil der Halbperiodenschwingung des Ankers berühren.The invention relates to an electrical contact device for oscillating armature motors with at least one drive coil arranged on the oscillating armature, which, as a stator, faces a permanent magnet in the vibration zero position, and one fixed at one end, contact spring clamped in isolation with the stätor, which are attached with their free end in the path of a on the oscillating armature Contact member protrudes that the contact member and the contact spring end in two directions of movement over part of the armature's half-period oscillation touch.

Die bekannten elektrischen Schwingankermotoren in Uhren benutzen, ebenso wie die Erfindung, eine Kontakteinrichtung mit einer an einem Ende befestigten Kontaktfeder, deren Oberfläche blank ist. Das freie Ende der Kontaktfeder weist auf die Schwingankerachse, die zur Kontaktfeder in der Regel senkrecht steht, und ragt in die Kontaktbahn eines auf dem Schwinganker befestigten starren Kontaktgliedes, das z. B. ein runder, eckiger oder messerartig ausgebildeter Stift sein kann. Kontaktfeder und Kontakt-Stift sind so zueinander angeordnet, daß der Kontaktstift während seiner Bewegung die -Feder an ihrem freien Ende mitnehmen kann und sie so weit auslenkt, bis er von der Feder auf Grund seiner Kreisbahn abgleitet und die Feder :sich dann selbst überläßt. Während jeder Halbschwingung des Ankers berührt also der Kontaktstift für kurze Zeit die Feder, so daß die Antriebsspulen einen Stromimpuls erhalten. Die beiden während einer vollen Schwingung des Ankers auftretenden Stromimpulse sollen im Strom-Zeit-Diagramm möglichst rechteckig sein und zeitlich gesehen gleich weit von der Ruhelage des Ankers (Nulldurchgang) entfernt und in der Nähe des Nulldurchgangs liegen.Use the well-known electric oscillating armature motors in clocks, as well as the invention, a contact device with one attached at one end Contact spring, the surface of which is bare. The free end of the contact spring has on the oscillating armature axis, which is usually perpendicular to the contact spring, and protrudes into the contact path of a rigid contact member attached to the oscillating armature, the Z. B. can be a round, angular or knife-like pin. Contact spring and contact pin are arranged to each other that the contact pin during its Movement can take the spring at its free end and deflect it so far until it slips off the spring due to its circular path and the spring: then itself left to himself. So the contact pin touches during every half oscillation of the armature the spring for a short time so that the drive coils receive a current pulse. The two current pulses that occur during a full oscillation of the armature should be as rectangular as possible in the current-time diagram and be the same in terms of time far from the rest position of the armature (zero crossing) and close to the zero crossing lie.

Bei derartigen Kontakteinrichtungen ergeben sich erhebliche Schwierigkeiten durch das Auftreten von Schwingverzerrungen komplexer Art, insbesondere während und nach jeder Kontaktgabe. So kommen z: B. bei den Kontaktfedern Schwinggemische vor, in denen Torsionsschwingungen enthalten sind. Bei den meisten bekannten Kontakteinrichtungen treten bereits nach relativ kurzer Betriebszeit Mängel bei der Kontaktgabe in Form von hohen übergangswiderständen auf, die durch Kontaktprellungen und Kontaktabbrand hervorgerufen werden. Auch Kontakteinrichtungen, deren Kontaktfedern zur Dämpfung mit elastischen Isolierschichten, z. B. Lackschichten, belegt sind oder feste oder bewegliche Gewichte tragen, haben sich auf die Dauer bei serienmäßiger Herstellung nicht bewährt.Considerable difficulties arise with such contact devices due to the occurrence of vibration distortions of a complex nature, especially during and after each contact. For example, there are vibrational mixtures in the contact springs that contain torsional vibrations. With most known contact devices Defects in making contact appear after a relatively short period of operation of high contact resistance caused by contact bruises and contact erosion be evoked. Also contact devices, their contact springs for damping with elastic insulating layers, e.g. B. lacquer layers, are occupied or solid or Carrying movable weights have in the long run in series production not proven.

Nachteilig für den Isochronismus von gangordnenden Schwingankern ist, daß die Kontaktfeder zur Erzielung eines Mindestkontaktdruckes eine Mindesthärte bzw. eine Mindeststeife benötigt. Wie eingehende Untersuchungen ergeben haben; wirkt sich aber die Härte der Kontaktfeder im Moment des Aufpralls des Kontaktstiftes des Schwingankers auf die Kontaktstelle der Kontaktfeder störend auf den Isochronismus aus, denn nach der Isochronismusbedingung soll die Unruhe bzw. der Schwinganker »frei«, d. h. störungsfrei schwingen können, damit Schwerpunktsverlagerungen von Unruh und Unruhspirale, deren beider- Schwerpunkte möglichst zusammenfallen i sollen, vermieden werden. Infolgedessen wäre also eine weiche Feder erforderlich, die aber nicht in der Lage wäre, den erforderlichen Kontaktdruck aufzubringen. Für die einwandfreie Funktion eines zeithaltenden Schwingankermotors ist aber die Erfüllung beider diametralen Bedingungen erforderlich. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kontakteinrichtung zu schaffen, mit der beide Bedingungen erfüllt werden, wobei aber die gegenseitig störenden Einflüsse ausgeschaltet sind.A disadvantage for the isochronism of gear-regulating oscillating armatures is that the contact spring has a minimum hardness to achieve a minimum contact pressure or a minimum stiffness is required. As in-depth research has shown; works but the hardness of the contact spring at the moment of impact of the contact pin of the oscillating armature on the contact point of the contact spring interfering with the isochronism off, because according to the isochronism condition, the unrest or the oscillating armature "Free," d. H. Can oscillate without interference so that the center of gravity is shifted from Balance and balance spring, the two focal points of which should coincide as much as possible, be avoided. As a result, a soft spring would be required, but the would not be able to apply the required contact pressure. For the flawless However, the function of a time-keeping oscillating armature motor is the fulfillment of both diametrical ones Conditions required. The object of the invention is therefore to provide a contact device to create with which both conditions are fulfilled, but with the mutual disturbing influences are switched off.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Schwingebene der Kontaktfeder zwischen der ortsfesten Einspannstelle und dem freien Federende -sowie symmetrisch zu deren Nullstellung ein weiteres Paar von Kontakten angeordnet ist, und daß bei jeder Halbperiode das Einschalten der Antriebsspule über diese Kontakte, das Ausschalten dagegen über den Kontakt am Federende erfolgt.The invention is characterized in that in the oscillation plane the contact spring between the fixed clamping point and the free spring end -as well as a further pair of contacts arranged symmetrically to their zero position and that the drive coil is switched on at every half cycle via this Contacts, but switching off takes place via the contact at the end of the spring.

Es handelt sich hierbei also um zwei in Reihe liegende Kontakte. Die Kontaktfeder kann bei dieser Anordnung »weich« sein, denn in dem Moment; in dem der Kontaktstift auf dem Schwinganker das freie Federende berührt, kann noch kein Strom fließen, da der Kontakt zwischen Kontaktfeder und einem der anderen, seitlich der Kontaktfeder angeordneten Kontaktstifte noch nicht hergestellt ist. Infolgedessen darf in diesem Moment der Kontaktdruck zwischen dem freien Federende und dem Kontaktstift des Schwingankers wesentlich kleiner sein als der für den einwandfreien Stromdurchgang, erforderliche Mindestkontaktdruck. Noch bevor die Kontaktfeder bei ihrer Auslenkung den seitlich angeordneten Kontaktstift berührt, sind eventuelle Prellungen abgeklungen. Sobald die Kontaktfeder den seitlich angeordneten Kontaktstift berührt, beginnt der Stromfluß, und der Kontaktdruck sowohl zwischen dem Kontaktstift auf dem Schwinganker und dem freien Federende als auch der Kontaktdruck zwischen der Kontaktfeder und dem seitlich angeordneten Kontaktstift erhöht sich auf den erforderlichen Wert, da durch das Abstützen der Kontaktfeder am seitlich angeordneten Kontaktstift sich deren wirksame Länge stark verringert und die Kontaktfeder sich dadurch »versteift«.So there are two contacts in series. the With this arrangement, the contact spring can be "soft" because at the moment; by doing the contact pin on the oscillating armature touches the free end of the spring cannot yet Current flow because of the contact between the contact spring and one of the other, laterally the contact spring arranged contact pins is not yet established. Consequently the contact pressure between the free spring end and the contact pin is allowed at this moment of the oscillating armature must be significantly smaller than that for the correct passage of current, required minimum contact pressure. Even before the contact spring is deflected touches the laterally arranged contact pin, any bruises have subsided. As soon as the contact spring touches the laterally arranged contact pin, it begins the current flow, and the contact pressure both between the contact pin on the oscillating armature and the free spring end as well as the contact pressure between the contact spring and the laterally arranged contact pin increases to the required value, because by supporting the contact spring on the laterally arranged contact pin their effective length is greatly reduced and the contact spring is "stiffened" as a result.

Im folgenden wird die Wirkungsweise und die Wirksamkeit der Erfindung an Hand der F i g. 1 bis 3 im einzelnen beschrieben.The following is the mode of operation and effectiveness of the invention on the basis of FIG. 1 to 3 described in detail.

F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Kontakteinrichtung in der Draufsicht F i g. 2 zeigt die gleiche Kontakteinrichtung in der Seitenansicht; F i g: 3 zeigt ein Beispiel, wie das Kontaktstiftpaar justierbär gestaltet werden kann.F i g. 1 shows a schematic representation of a device according to the invention Contact device in plan view F i g. 2 shows the same contact device in side view; Fig. 3 shows an example of how the pair of contact pins can be adjusted can be designed.

Gemäß den F i g. 1 und 2 ist auf einem Schwinganker wenigstens eine Antriebsspule angeordnet. In der Ruhelage (Schwingungsnullpunkt) steht ihr ein ortsfester Dauermagnet gegenüber. Die erfindungsgemäße Kontakteinrichtung besteht aus einem Kontaktstift 4, der auf dem Schwinganker befestigt ist, einer einseitig in 7 isoliert befestigten; blanken Kontaktfeiler 1 und zwei Kontaktgliedern 5 und 6, die isoliert rechts und links sehr dicht an der Kontaktfeder 1 angeordnet sind. Der Kontaktstift 4 des Schwingankers ist so montiert bzw. justiert, daß er sieh in der Schwingungsnullage befindet, wenn der Schwinganker in der Ruhestellung steht. Der Stromlauf ist aus F i g. 2 zu ersehen.According to FIGS. 1 and 2 is at least one on a swing armature Drive coil arranged. In the rest position (vibration zero point) you have a stationary one Permanent magnet opposite. The contact device according to the invention consists of a Contact pin 4 which is attached to the oscillating armature, one isolated on one side in FIG fortified; bare contact posts 1 and two contact members 5 and 6, which insulates are arranged very close to the contact spring 1 on the right and left. The contact pin 4 of the oscillating armature is mounted or adjusted so that it can be seen in the oscillation zero position when the oscillating armature is in the rest position. The power is off F i g. 2 can be seen.

In F i g. 1 sind drei Bewegungsphasen aus der Halbperiode dargestellt, in der sich der Schwinganker gegen den Uhrzeigersinn dreht. Die andere Halbperiode verläuft spiegelbildlich. Berührt der Kontakt- Stift 4 die Kontaktfeder l nicht - dies ist der Fall, wenn sich der schwingende Anker außerhalb des Bewegungsbereiches der Kontaktfeder 1 befindet -, so deckt sich die Lage der Kontaktfeder 1 in F i g. 1 mit der Verbindungslinie 9 zwischen dem Befestigungsort 7 und der Schwingankerachsmitte 2. Dieses ist die Wartestellung der Kontaktfeder 1. Der Kontaktstift 4 bewegt sich jetzt auf der Kreisbahn 3 in Richtung auf die Kontaktfeder 1.In Fig. 1 shows three movement phases from the half-period, in which the oscillating armature rotates counterclockwise. The other half period runs in mirror image. Does the contact Pin 4 is the contact spring l not - this is the case when the oscillating armature is outside the range of motion the contact spring 1 is located - so the position of the contact spring 1 is in F i G. 1 with the connecting line 9 between the fastening location 7 and the center of the oscillating armature axis 2. This is the waiting position of the contact spring 1. The contact pin 4 moves now on the circular path 3 in the direction of the contact spring 1.

Bewegungsphase I Der Kontaktstift 4 prallt auf die Kontaktfeder 1 auf und versetzt sie in ein unerwünschtes Schwingen. Der Kontaktvorgang wird eingeleitet. Infolge der nun allmählichen Anspannung der Kontaktfeder 1 kommen die unerwünschten Schwingungen der Kontaktfeder 1 jedoch zum Abklingen, bevor die Bewegungsphase II einsetzt: Die Kontaktfeder 1 berührt das Kontaktglied 6. In diesem Moment verstärkt sich der Kontaktdruck sowohl am Kontaktstift 4 als auch am Kontaktglied 6 auf das erforderliche Maß, da die effektive Federlänge durch den »Anschlag« 6 auf die Länge 16 verkürzt wird. Der Stromfiuß beginnt und bleibt so lange bestehen, bis der Kontaktstift 4 den Winkel durchlaufen hat. In diesem Augenblick ist die Bewegungsphase III erreicht. Das Ende der Kontaktfeder 1 gleitet vom Kontaktstift 4 ab, wodurch der Stromkreis unterbrochen wird, und schwingt in die Richtung ihrer Ausgangslage zurück. In Stellung II löst sich die Kontaktfeder 1 wieder vom Kontaktglied 6 und begibt sich, bis zur Ruhe ausschwingend; in ihre Ausgangsposition. Für diesen Vorgang steht viel Zeit zur Verfügung, da der Kontaktstift 4 auf dem Schwinganker, von der Nullage aus gerechnet, jetzt noch bis zu etwa 270° zu überstreichen hat und diesen Weg auch wieder zurückzulegen hat, ehe das Kontaktspiel sich in umgekehrter Richtung wiederholt.Movement phase I The contact pin 4 hits the contact spring 1 and puts them in an undesirable swing. The contact process is initiated. As a result of the now gradual tensioning of the contact spring 1, the undesirable Vibrations of the contact spring 1, however, to subside before the movement phase II sets in: The contact spring 1 touches the contact member 6. At this moment, intensified the contact pressure on both the contact pin 4 and the contact member 6 on the required dimension, since the effective length of the spring is determined by the »stop« 6 on the length 16 is shortened. The current begins to flow and remains until the contact pin 4 has gone through the angle. At this moment, movement phase III has been reached. The end of the contact spring 1 slides off the contact pin 4, whereby the circuit is interrupted, and swings back in the direction of its original position. In position II releases the contact spring 1 again from the contact member 6 and goes to Calm swinging; in their starting position. There is a lot of time for this process available, since the contact pin 4 on the oscillating armature, calculated from the zero position, now has to sweep up to about 270 ° and cover this distance again has before the contact game is repeated in the opposite direction.

Um eine günstige Anordnung der Kontaktglieder 5 und 6 zur Kontaktfeder 1 zu erhalten, ist es erfahrungsgemäß zweckmäßig, die Kontaktglieder 5 und 6 im Abstand la, gleich etwa ein Drittel der Gesamtfederlänge vom Befestigungsort 7 aus gerechnet, zu montieren. Der Kontaktabstand d von der ruhenden Kontaktfeder 1 ist sehr gering und richtet sich nach den Dimensionen der Kontakteinrichtung.To a favorable arrangement of the contact members 5 and 6 to the contact spring 1, experience has shown that it is expedient to use the contact members 5 and 6 in the Distance la, equal to about a third of the total length of the spring from the fastening point 7 expected to assemble. The contact distance d from the stationary contact spring 1 is very low and depends on the dimensions of the contact device.

Es ist vorteilhaft, die Kontaktglieder 5 und 6 aus einem Stück 11 (F i g. 3) herzustellen und dieses in Längsrichtung zur Kontaktfeder 1 verschiebbar anzuordnen. Ferner ist es zweckmäßig, die Kontaktfeder 1 und die verstellbaren Kontaktglieder 5 und 6 auf einem gemeinsamen Isolierstück 12 so zu vereinigen, wie es F i g. 3 zeigt. Die sich ergebende Baueinheit kann dann in der Produktion vorgefertigt werden, wobei das Kontaktteil 11 mit den Kontaktgliedern 5 und 6 bereits vorjustiert werden kann. Die gesamte Baueinheit befestigt man ebenfalls in Längsrichtung der Kontaktfeder 1 verschiebbar, um den richtigen Ausschaltpunkt in der Bewegungsphase III einstellen zu- können (F i g. 1 und 3).It is advantageous to have the contact members 5 and 6 in one piece 11 (Fig. 3) and this is displaceable in the longitudinal direction to the contact spring 1 to arrange. It is also useful to have the contact spring 1 and the adjustable contact members 5 and 6 to unite on a common insulating piece 12 as shown in FIG. 3 shows. The resulting structural unit can then be prefabricated in production, wherein the contact part 11 with the contact members 5 and 6 are already pre-adjusted can. The entire assembly is also attached in the longitudinal direction of the contact spring 1 can be moved to set the correct switch-off point in movement phase III to be able to (Fig. 1 and 3).

Durch die erfindungsgemäße Kontakteinrichtung sind, wie bereits erwähnt, die schädlichen Einflüsse der Kontaktprellungen, die zu Funken und zum Abbrand führen, nahezu vollkommen und die eingangs erwähnten Schwingungsverzerrungen komplexer Art gänzlich unwirksam gemacht.As already mentioned, the contact device according to the invention the harmful effects of contact bumps, which lead to sparks and burn-up, almost perfect and the vibration distortions mentioned at the beginning of a complex kind made completely ineffective.

Die Erfindung bietet gegenüber den bekannten Kontakteinrichtungen noch einen wesentlichen Vorteil: Im Falle eines Stillstandes des Schwingankers durch beispielsweise eine die Schwingung störende Erschütterung wird der Stromfluß automatisch unterbrochen, da die Kraft, mit der der Kontaktstift 4 bei ruhendem Schwinganker gegen die Kontaktfeder 1 drückt, praktisch Null ist und deshalb die Kontaktfeder l weder am Kontaktglied 5 noch am Kontaktglied' 6 anliegen kann. Auf diese Weise wird nicht nur verhindert, daß sich die Antriebsbatterie rasch entlädt, sondern daß sie nach völliger Entladung ausläuft und das Uhrwerk in Mitleidenschaft zieht.The invention offers over the known contact devices Another significant advantage: in the event of the oscillating armature standing still For example, a shock that interferes with the vibration will cause the current to flow automatically interrupted, because the force with which the contact pin 4 when the oscillating armature is at rest presses against the contact spring 1, is practically zero and therefore the contact spring l can neither rest on the contact member 5 nor on the contact member 6. In this way not only prevents the drive battery from discharging quickly, it also prevents it that it runs out after being completely discharged and affects the clockwork.

Claims

- Claims: 1. Contact device for oscillating armature motors with at least one drive coil arranged on the oscillating armature; as a stator a permanent magnet is opposite in the vibration zero position, and one at one end Fixed in place with the stator isolated clamped contact spring, which with its free The end protrudes into the path of a contact member attached to the Schwinsanker, that ysich the contact member and the contact spring end in both directions of movement touch over part of the half-cycle oscillation of the armature, marked thereby e t that in the oscillation plane of the contact spring (1) between the stationary clamping point (7) and the free end of the spring as well as another symmetrical to its zero position Pair of contacts (5, 6) is arranged, and that at each half cycle the switch-on the drive coil via these contacts, while switching off is via the contact takes place at the end of the spring.

2. Contact device according to claim 1, characterized in that that the contact pair (5; 6) with its connection (11) consists of one piece (F i G. 3) and is adjustable on an insulating block (12).

3. Contact setup according to claims 1 and 2, characterized in that its components one Form assembly that can be used already adjusted in the assembly chassis.