DE1548041C - Synchronuhr mit Gangreserve - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Synchronuhr mit Gangreserve, bei der mit Hilfe einer Umschaltvorrichtung ein im Normalbetrieb von einem Synchronmotor angetriebenes Zeitanzeigewerk bei Spannungsausfall auf einen Hilfsantrieb, insbesondere, einem Federspeicher, mit Gangregler umgeschaltet wird. Bei den bekannten Ausführungen dieser Art wird der Federspeicher im Synchronbetrieb von dem Synchronmotor ständig aufgezogen, wobei der Gangregler leer mitläuft. Es wurde auch bereits vorgeschlagen, dem Gangregler eine das Drehmoment des Hilfsantriebes herabsetzende Vorrichtung vorzuschalten, um dessen vorzeitigen Verschleiß, insbesondere durch Lagerabnutzung, zu verhindern.

Die Umschaltvorrichtung besteht meist aus einem elektromagnetisch betätigten Kupplungshebel, der eine die Kupplungsräder tragende Welle verschwenkt. Als elektromagnetische Einrichtung wird meist ein Spannungsrückgangsrelais verwendet, das bei Absinken der Netzspannung unter einen bestimmten Wert abfällt, so daß der Kupplungshebel unter der Wirkung einer Rückstellfeder den Synchronmotor vom Zeitanzeigewerk abkuppelt und an den Hilfsantrieb ankuppelt. Spannungsrückgangsrelais sind nicht nur störanfällig, sondern neigen auch zur Geräuschbildung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Synchronuhr mit Gangreserve der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß auf eine elektromagnetische Einrichtung in Form eines Spannungsrückgangsrelais verzichtet werden kann. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Synchronmotor und der Hilfsantrieb mittelbar oder unmittelbar mit je einem Sonnenrad eines Differentialgetriebes in Verbindung stehen, dessen Kreuzwelle über eine Hysteresekupplung die Umschaltvorrichtung steuert. Vorzugsweise wird das mit dem Synchronmotor in Verbindung stehende Sonnenrad mit doppelter Winkelgeschwindigkeit und im entgegengesetzten Drehsinn wie das mit dem Hilfsantrieb in Verbindung stehende Sonnenrad angetrieben. Damit wird bezweckt, daß jedem Betriebsfall eine eindeutige Drehrichtung der Kreuzwelle zugeordnet ist.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles. . ·

Mit 1 ist eine Zeitscheibe bezeichnet, die über ein Getriebe 2 mit einer Welle 3 in Verbindung steht. Auf der Welle 3 sitzt ein Zahnrad 4, das ständig mit einem Zahnrad 5 im Eingriff steht, welches auf einer Kupplungswelle 6 befestigt ist. Letztere ist in Armen eines um einen Punkt7 schwenkbaren Kupplungshebels drehbeweglich gelagert. An den beiden Enden der Kupplungswelle 6 ist je ein Zahnrad 9 bzw. 10 befestigt, welchen wiederum Zahnräder 11 und 12 zugeordnet sind. Letztere sind drehbar auf der Welle 3 gelagert. Das Zahnrad 11 steht über ein Untersetzungsgetriebe 13 mit einem Synchronmotor 14 in Antriebsverbindung.

Ein nicht näher bezeichnetes Zahnrad des Getriebes 13 treibt das eine Sonnenrad 15 eines Differentialgetriebes an. Es trägt außerdem einen Zahnkranz, mit dem es über ein Untersetzungsgetriebe 16. mit einem Federhaus 17 in Verbindung steht. Die treibende Welle 18 des Federhauses steht über ein Getriebe 19 einerseits über eine Welle 20 mit einem

Gangregler 21 und andererseits mit dem anderen Sonnenrad 22 des Differentialgetriebes in Verbindung. Die Kreuzwelle 23 des Differentialgetriebes trägt einen Teil 24 einer Hysteresekupplung, während der andere diesen konzentrisch umgebende Teil 25 mit einer Welle 26 in Verbindung steht. Letztere trägt einen Hebel 27, an dem ein Lenker 28 angelenkt ist. Unterhalb der Figur ist eine Seitenansicht des Hebels 27 und des Lenkers 28 dargestellt.

Das rechte Ende des Lenkers 28 steht mit dem Kupplungshebel 8 in Verbindung. Das linke Ende des Lenkers 28 wirkt mit dem einen Ende eines um den Punkt 29 schwenkbaren Hebel 30 zusammen, dessen anderes Ende mit dem einen Teil 31 einer Hysteresebremse zusammen arbeiten kann. Dieser Teil 31 ist auf der Welle 20 drehbeweglich gelagert und trägt an der Innnseite des topfförmigen Gehäuses in an sich bekannter Weise ein Band aus Hysteresematerial. Der topfförmige Teil 31 umgibt den anderen Teil 32 der Hysteresebremse, welcher auf der Welle 20 befestigt ist. Er ist zweckmäßigerweise ein in radialer Richtung magnetisierter Dauermagnet.

In gleicher Weise sind auch die Teile 24 und 25 der Hysteresekupplung ausgebildet.

Die Übersetzungen der Getriebe 13,16 und 19 sind so gewählt, daß sich bei laufendem Synchronmotor 14 das Sonnenrad 15 mit doppelter Winkelgeschwindigkeit und in umgekehrter Drehrichtung wie das Sonnenrad 22 dreht. Mit gestrichelten Pfeilen ist die Drehrichtung des Sonnenrades 15 und mit voll ausgezogenen Pfeilen die Drehrichtung des Sonnenrades 22 angedeutet. Da sich das Sonnenrad 15 mit doppelter Winkelgeschwindigkeit gegenüber dem Sonnenrad 22 bewegt, dreht sich in diesem Fall die Kreuzwelle 23 mit einfacher Winkelgeschwindigkeit entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn. Über den Permanentmagnetrotor 24 wird diese Bewegung auf den äußeren Teil 25 der Hysteresekupplung übertragen, so daß sich auch die Welle 26 entsprechend dem gestrichelten Pfeil entgegengesetzt dem Uhrzeigerdrehsinn dreht. Hierdurch wird der Hebel 27 ebenfalls entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn verschwenkt, so daß der Lenker 28 nach rechts bewegt wird. Hierdurch wird der Kupplungshebel um den Drehpunkt? verschwenkt, so daß das Zahnrad 9 mit dem Zahnrad 11 in Eingriff tritt. Der Antrieb der Zeitscheibe 1 erfolgt in diesem Fall vom Synchronmotor 14 über Getriebe 13, Zahnräder 11, 9, 5 und 4 sowie Getriebe 2. Über das Getriebe 16 wird auch das Federhaus 17 ständig vom Synchronmotor 14 nachgestellt. Über die Welle 18 und Getriebe 19 werden sowohl die Welle 20 für den Antrieb des Gangreglers 21 als auch das Sonnenrad 22 ständig angetrieben. Da der Gangregler 21 im Motorbetrieb leer mitläuft, wird das auf ihn wirkende Moment mit Hilfe der Hysteresebremse 31, 32 begrenzt. Bei der zuvor beschriebenen Kuppelbewegung des Lenkers 28 wird auch der doppelarmige Hebel 30 um den Punkt 29 verschwenkt, und sein freies Ende tritt mit dem beispielsweise gezahnten Umfang des Teiles 31 in Eingriff, wodurch dieser festgehalten wird. Durch die relative Bewegung zwischen den Teilen 31 und 32 tritt eine das eintreibende Drehmoment herabsetzende Wirkung ein, so daß auf den Gangregler 21 ein erheblich geringeres Drehmoment einwirkt;

Fällt bei Spannungsausfall der Synchronmotor 14 aus, so ist durch die Getriebe 13 und 16 das Sonnenrad 15 des Differentialgetriebes blockiert und steht

still. Durch 'den stets aufgezogenen Federspeicher bleibt die abtreibende Bewegung über Welle 18 und Getriebe 19 erhalten. Das Sonnenrad 22 wird also in Richtung des ausgezogenen Pfeiles weiterhin angetrieben und nimmt nun über das Planetenrad die Kreuzwelle 23 im Uhrzeigerdrehsinn mit. Über die Hysteresekupplung 24, 25 wird auch die Welle 26 im Uhrzeigerdrehsinn (ausgezogener Pfeil) bewegt, wodurch der Hebel 27 und damit auch der Lenker 28 eine Bewegung nach links ausführt. Das hat zur Folge, daß die beiden Zahnräder 11 und 9 entkuppelt und die beiden Zahnräder 10 und 12 miteinander in Eingriff gebracht werden. Das Zeitanzeigewerk 1 wird nunmehr über Getriebe 2, Welle 3, Zahnräder 4, 5, Welle 6, Zahnräder 10, 12, Sonnenrad 22 und Getriebe Ii) von der Welle 18 des Federspeichers angetrieben. .··■'·

Durch die Verschiebung des Lenkers 28 wird auch der doppelarrhige Hebel 30 außer Eingriff mit dem Teil 31 der Hysteresebremse gebracht. Dieser Teil kann sich nun mit dem Teil 32 mitbewegen, so daß auf diese Weise die Wirkung der Bremse aufgehoben wird. Es kann nun das volle Drehmoment des Federhauses 17 auf den Gangregler 21 wirken.

Die Zugfeder des Federhauses 17 muß das Drehmoment der Hysteresekupplung 24, 25 zusätzlich während dieses Betriebszustandes aufbringen. Sie muß also stärker als normal bemessen sein. Andererseits würde im Normalbetrieb (Motorbetrieb) das Drehmoment der Hysteresekupplung im positiven Sinne auf den Gangregler 21 übertragen. Dies wird jedoch durch die Hysteresebremse 31, 32 verhindert, die nur bei laufendem Motor wirksam ist.

Beträgt — bezogen auf eine bestimmte Stelle des Uhrwerks (z.B. Federhaus oder Gangordner) — das Drehmoment der Hysteresebfemse den doppelten Wert des Drehmomentes der Hysteresekupplung für die Umschaltung, so ist die zusätzliche Belastung des Federhauses in beiden Betriebszuständen gleich groß. Da jedoch bei laufendem Motor einerseits das Federhaus voll aufgezogen ist, andererseits die Energie für die Schalterbetätigung ausschließlich vom Motor aufzubringen ist, könnte in diesem Fall das Drehmoment

zum Gangregler stärker gedrosselt sein. Es ist deshalb zweckmäßig, das. Drehmoment der Hysteresebremse mehr als doppelt so groß wie das Drehmoment der Hysteresekupplung auszulegen. Hiermit würde der Gangregler weitgehend geschont werden.

Das Prinzip kann auch bei Unterspannung angewandt werden, wenn als Synchronmotor ein polarisierter Motor eingesetzt wird.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Synchronuhr mit Gangreserve, bei der mit Hilfe einer Umschaltvorrichtung ein im Normalbetrieb von einem Synchronmotor angetriebenes Zeitanzeigewerk bei Spannungsausfall auf einen Hilfsantrieb, insbesondere einem Federspeicher mit Gangregler, umgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronmotor und der Hilfsantrieb mittelbar oder unmittelbar mit je einem Sonnenrad eines Differentialgetrie-' bes in Verbindung stehen, dessen Kreuzwelle über eine Hysteresekupplung die Umschaltvorrichtung steuert.

. 2. Synchronuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Synchronmotor in Verbindung stehende Sonnenrad mit doppelter Winkelgeschwindigkeit und im entgegengesetzten Drehsinn wie das mit dem Hilfsantrieb in Verbindung stehende Sonnenrad angetrieben wird.

3. Synchronuhr nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gangregler eine Bremsvorrichtung zugeordnet ist, die im Normalbetrieb das auf den Gangordner wirkende Drehmoment herabsetzt.

4. Synchronuhr nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unischaltvorrichtung auf die Bremseinrichtung wirkt, derart, daß bei der Umschaltung auf den Hilfsantrieb die Bremse unwirksam gemacht wird. .

5. Synchronuhr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmoment der Hysteresebremse mehr als doppelt so groß wie das Drehmoment der Hysteresekupplung ist. ,

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen