DE1548066C3 - Elektromechanischer Antrieb für elektrische Uhren mit einer Drehspule - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Antrieb für batteriebetriebene elektrische Uhren mit

ίο einer Unruh, die von einer mit einer Rückstellfeder versehenen Drehspule mittels zweier, sich über die Unruh erstreckender federnder Arme angetrieben wird, die an einem Spulenträger für die Drehspule befestigt und in Richtung auf einen Anschlag an einem die Unruh übergreifenden Ausleger des Spulenträgers vorgespannt sind, und deren einer eine Mitnehmerfeder und deren anderer ein den Stromkreis der Drehspule schließender Kontaktarm ist, nach Zusatzpatent 1548 065.

Es ist schon ein derartiger elektromechanischer Antrieb vorgeschlagen worden (Zusatzpatent 1 548 065), bei dem die beiden Arme auf dem Spulenträger angeordnet sind und somit sowohl über der Un- f ruh als auch über dem Ausleger des Spulenträgers verlaufen. Eine derartige Ausbildung ist wegen der sich ergebenden großen Bauhöhe nachteilig, weil der in Rede stehende elektromechanische Antrieb besonders für relativ kleine Uhren geeignet ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Spulenträger und die ihm umgebenden Teile so auszubilden, daß sich eine möglichst geringe Bauhöhe der Antriebseinheit ergibt.

Diese Aufgabe wird bei einem Antrieb der eingangs erwähnten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Spulenträger auf seiner den beiden Armen zugekehrten Oberseite eine von seiner Drehachse durchsetzte, die Rückstellfeder im wesentlichen aufnehmende Aussparung aufweist.

In dieser Aussparung können nun sowohl die Arme befestigt als auch die Rückstellfeder angeordnet werden, so daß die Bauhöhe gegenüber dem bereits vorgeschlagenen Antrieb um die Höhe der Rückstellfeder bzw. der Befestigungsstellen der Arme geringer gehalten werden kann. Besonders zweckmäßig ist es, . ( wenn der Fuß des Auslegers eine Stufe bildet und die Oberseite des Auslegers mit derjenigen der Drehspule fluchtet. Auf diese Weise lassen sich die in Richtung der Drehachse des Spulenträgers übereinander angeordneten federnden Arme zwischen dem Boden der Aussparung und der Drehspule anordnen, so daß sie im Bereich der Unruh zwischen dieser und dem Ausleger verlaufen, was ebenfalls zur Verringerung der Bauhöhe beiträgt.

Eine weitere Verringerung der Bauhöhe kann durch eine freitragend gewickelte Drehspule erzielt werden, da dann nicht nur die Bauhöhe um die Dicke eines Spulenkörpers verringert, sondern auch noch ein besonders günstiger Wirkungsgrad erreicht wird, da die Breite des Luftspalts im Magnetsystem lediglich von der Dicke der Drehspule bestimmt wird und somit wesentlich kleiner gehalten werden kann, als bei Verwendung eines Spulenkörpers.

An sich kann als Rückstellfeder eine beliebige Feder verwendet werden; bei dem bereits vorgeschlageneu Antrieb wird eine Schraubenfeder verwendet, die über dem Spulenträger verläuft. Eine besonders geringe Bauhöhe ermöglicht die Verwendung einer Spiralfeder als Rückstellfeder, wodurch ferner noch der

Vorteil erzielt wird, daß die Rückstellkraft praktisch immer konstant bleibt und leicht nachgestellt werden kann.

Eine besonders raumsparende Lagerung des Spulenträgers ergibt sich in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung dadurch, daß die Spulenträgerwelle fliegend gelagert ist, so daß kein zweites Lager über dem Spulenträger benötigt wird.

Weitere, vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung darstellende Merkmale ergeben sich aus den Schutzansprüchen.

Die folgende Beschreibung dient der Erläuterung zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele der Erfindung; es zeigt

Fig. 1 eine Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Weckers von Ainten,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Weckers gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht einer ersten Ausführungsform eines aus dem Gehäuse ausgebauten Weckers von hinten,

Fig. 4 einen Schnitt durch dieses Werk nach der Linie 4-4 in Fig. 3, wobei für diese Darstellung unwesentliche Teile weggelassen wurden,

Fig. 5 eine vereinfachte Ansicht des Antriebsmechanismus von hinten mit der Schwingspule in ihrer Ruhestellung und der Unruh im Augenblick des Zusammenwirkens mit der Schwingspule,

Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Ansicht, jedoch mit der Schwingspule in ihrer anderen Endlage und der Unruh im Augenblick der Beendigung des Zusammenwirkens mit der Schwingspule,

Fig. 7 eine Draufsicht von hinten auf eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltmechanismus,

Fig. 8 eine schematische Teildraufsicht auf die Vorderseite des Werkes nach den Fig. 3 bis 7, die das Haupträderwerk zeigen,

Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie 9-9 in Fig. 8, wobei jedoch zur Vereinfachung der Darstellung gewisse Teile weggelassen wurden,

Fig. 10 einen Teilschnitt nach der Linie 10-10 in Fig. 8 mit der Darstellung der Schaltteile der Alarmvorrichtung,

Fig. 11 eine Draufsicht auf den Startermechanismus des erfindungsgemäßen Werkes in der Ruhestellung,

Fig. 12 den Startermechanismus in der Wirkstellung,

Fig. 13 eine der Fig. 5 entsprechende Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Antriebs von hinten,

Fig. 14 eine der Fig. 7 entsprechende Draufsicht auf einen abgewandelten Schaltmechanismus,

Fig. 15 eine Ansicht von vorn eines Werkträgers für das Werk nach den Fig. 13 und 14 mit schematischer Darstellung des Räderwerks sowie der Schwingspule, und

Fig. 16 einen Schnitt durch den Werkträger nach der Linie 16-16 in Fig. 15.

Ein in den Fig. 1 und 2 dargestelltes Weckergehäuse 10 ist durch Zwischenwände 12 in einen Werkraum 14 und einen Batterieraum 16 unterteilt. Im Werkraum sind ein Werk 18 sowie eine nicht gezeichnete Alarmvorrichtung 20 angeordnet, wohingegen der nach Abnehmen eines einrastbaren Batterieraumdeckels 22 von hinten zugängliche Batterieraum eine Stabbatterie 24 aufnimmt, die über zwei im Batterieraum festgenietete Kontaktzungen 26 an das Werk 18 und die Alarmvorrichtung angeschlossen ist. Auf der Vorderseite wird das Gehäuse von einer dünnen Metallplatte 27 abgeschlossen, die mit nicht dargestellten Schrauben an dem vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehenden Gehäuse befestigt ist.

Eine Vorderplatine 28 des Werkes ist mit vier seitlichen Tragzapfen 29 versehen, die in in Gehäuseausnehmungen 30 anzuordnende Gummilagerblöcke 32 eingreifen, so daß das Werk geräuschgedämpft aufgehängt ist.

Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, weist das Werk 18 außer der Vorderplatine 28 noch eine Hinterplatine 34 und eine Unruhbrücke 35 auf, die über abgesetzte Distanzpfeiler 36, Distanzrohre 38 und Schrauben 40 miteinander verbunden sind; es ist hervorzuheben, daß trotz des verhältnismäßig komplizierten Aufbaues lediglich diese drei Platinen zur Lagerung der verschiedenen Teile erforderlich sind. Distanzpfeiler 36' und Schrauben 40' dienen auch der Befestigung einer Trägerplatte 42 aus magnetisch nicht leitendem Werkstoff, sowie eines Eisenjoches 44, das wiederum eine vordere Abschlußplatte 46 trägt. Auf der Trägerplatte ist ein Dauermagnet 48 von ungefähr quaderförmiger Gestalt, aber mit zylindrischen Polflächen befestigt, der ein in die Trägerplatte 42 eingepreßtes Lagerrohr 50 aufnimmt. Dieses dient mittels zweier eingepreßter Lagerbuchsen 52 der Lagerung einer Spulenträgerwelle 54, die an ihrem der Rückseite des Werkes zugekehrten Ende einen Wellenzapfen 56 aufweist, auf dem ein Kunststoff-Spulenträger 58 befestigt ist. Die Luftspalte zwischen den zylindrischen Polflächen des Dauermagnetes 48 und dem Eisenjoch 44, in denen ein homogenes Magnetfeld herrscht, werden von einer in Rechtecksform freitragend gewickelten Schwingspule 60 durchsetzt, die mit ihrer Schwerpunktachse in der Spulenträgerwelle auf den Spulenträger aufgeklebt ist.

In einer die Drehachse des Spulenträgers umgebenden Aussparung 62 des Spulenträgers ist eine metallische Rückstellspirale 64 angeordnet, deren eines Ende an einer metallischen Hülse 66 befestigt ist, die von einer auf dem Spulenträger an Befestigungsstellen 67 befestigten, elektrisch leitenden Anschlußplatte 68 getragen wird, an die das eine Ende der Schwingspule angeschlossen ist. Das andere Ende der Rückstellspirale ist an ein Leiterband 70 aus Metall angelötet, das über eine Isolierplatte 72 an der Trägerplatte 42 befestigt ist und bei der in den F i g. 5 und 6 angedeuteten Polung des Dauermagnetes 48 dem Anschluß der Rückstellspirale an den positiven Batteriepol dient.

Wie insbesondere die F i g. 5 und 6 zeigen, trägt

der Spulenträger 58 in zylindrischen Bolzen 74 und 76 eine Kontaktfeder 78 und eine Mitnehmerfeder 80, die einander nicht berühren und unter leichter Vorspannung gegen einen Anschlagstift 82 anliegen, der an einem über dem Boden der Aussparung 62

. angeordneten Ausleger 84 des Spulenträgers 58 vorgesehen ist; an die Kontaktfeder 78 ist - wie die F i g. 3 zeigt-das andere Ende der Schwingspule angeschlossen. Am Fuß dieses Auslegers ist ferner an den Spulenträger ein Schaltstift 86 angeformt, dessen Zweck noch erläutert wird. Durch die besondere Ausbildung des Spulenträgers mit Aussparung 62 und in Richtung der Drehachse des Spulenträgers versetzt angeordnetem Ausleger ist es möglich, die Rückstellspirale sowie die Mitnehmer- und die Kontaktfeder unter der

Schwingspule anzuordnen, ohne daß diese von den beiden Federn berührt wird; dadurch läßt sich eine sehr geringe Bauhöhe des ganzes Werkes erzielen.

Wie die F i g. 3 und 4 ferner zeigen, ist eine einen metallischen Kontaktstift 87 aufweisende Unruhe 88 aus Metall mit ihrer Unruhwelle 90 gelagert und zwischen den Federn 78 und 80 einerseits und einer Unruhspiralfeder 92 andererseits angeordnet, was ebenfalls zur kompakten Bauweise des Werkes beiträgt. Die Unruh ist verhältnismäßig groß, insgesamt jedoch relativ leicht, so daß sich ein großes Trägheitsmoment bei geringer Lagerbelastung ergibt. Die Unruhspiralfeder ist aus einem temperaturkompensierenden Material und, wie noch zu beschreiben sein wird, so mittelbar an der Vorderplatine befestigt, daß eine elektrisch leitende Verbindung vom negativen Batteriepol über die Vorderplatine und die Unruhspiralfeder zum Kontaktstift 87 führt. Das eine Ende der Unruhspiralfeder ist zu diesem Zweck in einer als Ganzes mit 94 bezeichneten Spiralfederklemme festgeklemmt, während das andere Ende an einer Nabe 96 der Unruh 88 befestigt ist.

Zum Regulieren des Werkes und damit der Veränderung der wirksamen Länge der Unruhspiralfeder dient ein in F i g. 3 dargestelltes Zahnsegment 98, das um die Unruhwelle 90 schwenkbar gelagert ist und an seinem gemäß Fig. 3 linken Ende einen verschließbaren Spiralschlüssel 100 trägt. Am rechten Ende ist es mit einer Verzahnung 102 versehen, die mit einem Stellritzel 104 kämmt, das zwischen Unruhbrücke 35 und Hinterplatine 34 angeordnet und auf einer in den drei Platinen gelagerten Welle befestigt ist. Auf derselben Welle sitzt hinter diesem Stellritzel ein Stellrad 106, das mit einem Regulierritzel 108 kämmt. Dieses wird von einer in den drei Platinen gelagerten Welle getragen, auf der auf der Rückseite des Werkes eine Regulierscheibe 110 zum Regulieren des Ganges der Uhr sitzt. Um die Spielfreiheit des Reguliermechanismus zu gewährleisten, ist eine nicht dargestellte Feder vorgesehen, die das Zahnsegment 98 stets in einer Drehrichtung um die Unruhwelle zu drehen versucht.

Im folgenden wird der Fortschaltmechanismus des Werkes insbesondere an Hand der Fig. 7 beschrieben:

Zwischen Vorder- und Hinterplatine ist eine Schaltschwinge 112 um eine Gelenkwelle 114 drehbar angeordnet, die an ihrer gemäß Fig. 7 rechten Seite einen Arm 116 aufweist, an dessen Ende eine Kunststoffrolle 118 aus einem weichelastischen Kunststoff zwischen zwei Anschlägen 120 angeordnet ist; diese Anschläge sind zur justierbaren Begrenzung des Drehwinkels der Schaltschwinge um zur Zeichenebene senkrechte Achsen drehbar. Die Schaltschwinge weist ferner einen Anschlagstift 122 für die Enden einer Wickelfeder 124 auf, die um einen von der Schaltschwinge getragenen Haltebolzen 126 herumgewickelt ist. In die von den Enden dieser Wickelfeder gebildete Gabel greift der Schaltstift 86 des Spulenträgers 58 ein. Diese Feder 54 ist somit das Kupplungsglied zwischen der Schwingspule und dem eigentlichen Räderwerk, wobei diese Art der Kupplung deshalb besonders vorteilhaft ist, weil die Wikkelfeder 124 aus Federstahl ist und deshalb eine äußerst glatte und verschleißfeste Oberfläche aufweist; außerdem geben die Enden der Wickelfeder beim Anschlagen des Schaltstiftes 86 federnd etwas nach, so daß ein mit einem entsprechenden Geräusch verbundener harter Anschlag vermieden wird. Um ein langes Ausschwingen des Spulenträgers beim Anschlagen des Schaltstiftes 86 gegen die Wickelfeder zu verhindern, was für den Eingriff des Kontaktstiftes 87 in die von der Kontaktfeder 78 und der Mitnehmerfeder 80 gebildete Gabel äußerst nachteilig wäre, da sowohl das Einlaufen in diese Gabel als auch das Auslaufen aus dieser Gabel in ganz bestimmten Stellungen der Unruh erfolgen müssen, ist es zweckmäßig,

ίο wenn die freien Enden der Wickelfeder 124 eine spitzwinklige Gabel bilden, da sich dann die vom Schaltstift 86 in den Endlagen des Spulenträgers auf die freien Enden der Wickelfeder ausgeübte Kräfte jeweils in eine Normalkraft und eine zum jeweiligen Federende parallele Kraft aufteilen, wodurch erzielt wird, daß die Schwingspule und der Spulenträger spätestens nach ein oder zwei Schwingungen stillstehen.

Auf einem weiteren Bolzen 128 der Schaltschwinge ist eine im Profil U-förmige Klinke 130 drehbar gelagert, die ,-on einer von diesem Bolzen getragenen Drehfeder 132 im Eingriff mit einer sechzig Zähne aufweisenden Sperrverzahnung 34 eines Sekundenrades 136 gehalten wird, da ein Ende der Drehfeder gegen eine aufgebogene Zunge 138 der Schaltschwinge anliegt. Eine Sekundenwelle 140 ist in der Hinterplatine 134 und in einem Lagerrohr 141 gelagert, das in die Vorderplatine 28 eingenietet ist. Um eine Lagerung der Schaltschwinge im Schwerpunkt zu erreichen, ist sie an ihrem gemäß F i g. 7 unteren Ende noch mit einem Ausgleichsgewicht 142 versehen. Durch die Lagerung im Schwerpunkt und in derselben Höhe wie das Sekundenrad 136 ist auch die Form der Schaltschwinge bedingt. Zur Verhinderung eines Rücklaufs des Sekundenrades 136 ist auf einem Bolzen 144 der Vorderplatine ein Klinkenhebel 146 gelagert, der auf einem Stift 148 eine im Profil ebenfalls U-förmige Sperrklinke 150 trägt, die um diesen Stift drehbar ist und unter dem Einfluß einer Drehfeder 152 in die Sperrverzahnung 134 eingreift. Zur Justierung der Sperrklinke ist ein auf der Vorderplatine 28 drehbarer Exzenter 154 vorgesehen, der mit einem Exzenterstift 156 in einen Schlitz 158 des Klinkenhebels 146 eingreift.

Bis auf das Sekundenrad 136, ein auf der Sekundenwelle 140 befestigtes Zwischenritzel 160 und ein ebenfalls zwischen Hinter- und Vorderplatine angeordnetes, mit dem Zwischenritzel 160 kämmendes Zwischenrad 162 sind sämtliche Räder des Zeigerwerkes vor der Vorderplatine 28 angeordnet und werden von vorn mit ihren Wellen aufgesteckt, wodurch eine erhebliche Montageerleichterung erreicht wird. Wie die F i g. 8 und 9 zeigen, sind die Sekundenwelle sowie folgende Hohlwellen konzentrisch angeordnet:

eine auf das Lagerrohr 141 aufgeschobene Minutenwelle 164, eine Stundenwelle 166, eine Weckerstellwelle 168 und eine Hohlnabe 170 eines Datumsrades 172, das zu einer später noch zu erläuternden Datumsanzeige gehört. Das beschriebene Werk weist somit eine zentrale Anzeige von Sekunde, Minute, Stunde, Weckzeit und Datum auf, was im Hinblick auf die beschränkten Raumverhältnisse besonders vorteilhaft ist. Auf einer Welle 174 des Zwischenrades 162 ist auf der Vorderseite der Vorderplatine 28 ein Zwischentrieb 176 befestigt, der mit einem Zwischenrad 178 kämmt, das gegenüber der Minutenwelle 164 drehbar und mit dieser mittels einer eine Rutschkupplung bewerkstelligenden Kupplungsfederplatte 180

gekuppelt ist. Die Minutenwelle trägt an ihrem hinteren Ende ferner einen Vierteltrieb 182, der mit einem Wechselrad 184 kämmt, das zusammen mit einem Wechseltrieb 186 auf einer in Vorder- und Hinterplatine gelagerten Welle 188 befestigt ist. Der Wechseltrieb 186 kämmt mit einem mit der Stundenwelle 166 einstückigen Stundenrad 190 sowie - wie die F i g. 8 erkennen läßt - mit einem weiteren seitlich davon angeordneten Stundenrad 190', das der Betätigung der Alarmvorrichtung dient. Die Wellen 140 und 164 bis 168 tragen die entsprechenden Zeiger, nämlich einen Sekundenzeiger 192, einen Minutenzeiger 194, einen Stundenzeiger 196 sowie einen Weckerstellzeiger 198 (Fig. 9), wohingegen auf der Hohlnabe 170 des Datumsrades 172 eine die Ziffern 1 bis 31 tragende Datumsscheibe 200 befestigt ist, der ein Datumsfenster 202 in einem Zifferblatt 204 zugeordnet ist.

Zunächst soll nun der Auslösemechanismus für die Alarmvorrichtung an Hand der Fig. 8 und 10 beschrieben werden: Das Stundenrad 190' weist eine Bohrung 206 auf, in der ein Bolzen 208 drehbar gelagert ist; dieser trägt ein Weckerstellrad 210', das (Fig. 8 und 9) mit einem mit der Weckerstellwelle 168 einstückigen Weckstellrad 210 kämmt. An der vorderen Abschlußplatte 46 sind elektrisch voneinander isoliert eine Kontaktzunge 212 und eine Kontaktdruckfeder 214 montiert, die einander zugekehrte Kontakte 216 und 216' tragen. Die Kontaktdruckfeder 214 drückt gegen den Bolzen 208 und versucht diesen und das Weckerstellrad 210' gemäß Fig. 10 nach rechts zu drücken, was jedoch in der gezeichneten Stellung durch einen am Weckerstellrad 210' befestigten Schaltkeil 218 verhindert wird, der sich gemäß Fig. 8 von rechts nach links zunehmend über das Weckerstellrad 210' erhebt und mit einem im Stundenrad 190' vorgesehenen Schaltfenster 220 zusammenwirkt. Da sich das Stundenrad 190' gemäß F i g. 8 im Uhrzeigersinn dreht (wegen des Wechseltriebes 186), kann das Weckerstellrad 210' mit dem Schaltkeil 218 unter der Wirkung der Kontaktdruckfeder 214 in das Schaltfenster 220 einfallen und beim Weiterdrehen des Stundenrades 190' infolge der Auflauffläche des Schaltkeiles 218 durch eine Kante des Schaltfensters wieder angehoben werden.

Die Aufteilung der Schaltfunktion für die Alarmvorrichtung auf zwei Räderpaare gestattet eine Konstruktion mit einer geringeren Werkstiefe.

Mit der Kontaktdruckfeder 214 unter der Kontaktzunge 212 ist ein Stromkreis verbunden, der z. B. eine Batterie 222 und ein Läutwerk 224 umfaßt, wobei die Batterie 222 mit der Stabbatterie 24 identisch sein kann. In diesen Stromkreis kann dann noch ein nicht dargestellter Schalter zum Abschalten der Alarmvorrichtung gelegt werden.

Zur Datumsanzeige ist das Stundenrad 190' einstückig mit einem Datumstrieb 226 verbunden, der mit einem Datumsschaltrad 228 kämmt, welches sich in vierundzwanzig Stunden einmal dreht; es trägt einen Schaltstift 230, der einen auf der Vorderplatine bei 232 drehbar gelagerten doppelarmigen Hebel 234 betätigt; dieser steht unter der Wirkung einer nicht dargestellten Drehfeder, die ihn im Uhrzeigersinn zu schwenken versucht. Am gemäß Fig. 8 rechten Ende dieses Hebels ist eine schwenkbare, gefederte Schaltklinke 236 vorgesehen, die in eine dreiunddreißig Zähne aufweisende Sperrverzahnung 238 des Datumrades 172 eingreift. Um einen Rücklauf des Datumrades 172 zu verhindern, ist an der Vorderplatine 28 noch eine in die Sperrverzahnung 238 eingreifende Arretierfeder 240 befestigt.

Zur Einstellung des Stunden- und Minutenzeigers 192 bzw. 194 dient eine in Vorder- und Hinterplatine gelagerte Zeigerstellwelle 242 mit einem Zeigerstellrad 244 (F i g. 8 und 9), das mit einem Zeigerstelltrieb 246 gekuppelt werden kann, welcher in das Wechselrad 184 eingreift. Zu diesem Zweck läßt sich die Zeigerstellwelle in axialer Richtung verschieben, wobei die Verschiebung in der einen Endstellung der Zeigerstellwelle durch einen Sprengring 248 begrenzt wird, der auf einer Vorder- und Hinterplatine durchsetzenden Achse 250 sitzt, die unter anderem der Lagerung des Zeigerstelltriebs 246 dient und in der Hin-

*5 terplatine vernietet ist. Als Anschlag in der anderen Endstellung dient die Vorderplatine 28, gegen die dann ein Bund 252 am Zeigerstellrad 244 anliegt. Zur Entlastung des eigentlichen Antriebs beim Stellvorgang dient die Rutschkupplung aus Kupplungsfederplatte 180 und Zwischenrad 178.

Da der Antrieb in der Ruhestellung der Schwingspule nicht selbstlaufend ist, ist ein Starterhebel 254 auf der Achse 250 zwischen Vorder- und Hinterplatine gelagert; mit ihm drehfest verbunden ist eine einen Stellstift 256 tragende Rolle 258, und er weist einen Reibschuh 260 auf, der beim Ziehen der Zeigerstellwelle 242 mit Hilfe eines Stellknopfes 262 (Fig. 1) durch einen an der Zeigerstellwelle vorgesehenen Konus 264 und den Stellstift 256 an den Umfang der Unruh 88 angelegt wird (Fig. 12). In dieser gezogenen Stellung der Zeigerstellwelle läßt sich das Zeigerwerk einstellen, worauf beim Eindrücken des Stell knopf es 262 der Starterhebel 254 unter dem Einfluß einer Drehfeder 266 in seine in Fig. 11 dargestellte Lage zurückschwenkt und mit Hilfe des Reibschuhes 260 die Unruh anwirft. Das eine Ende der Drehfeder 266 liegt zu diesem Zweck gegen eine auf dem Starterhebel befestigte Scheibe 268 an.

Am Starterhebel 254 ist ferner ein Widerlagerlappen 270 aufgebogen, der - wie die Fig. 3 zeigt - als Widerlager für ein Ende einer weiteren Drehfeder 272 dient; das andere Ende liegt als Reibungsbremse gegen eine mit dem Sekundenrad 136 einstückige Rolle 274 an. Diese Bremsung ist erforderlich, um einen ruhigen und gleichmäßigen Lauf des Sekundenzeigers zu erzielen, insbesondere dann, wenn es sich um größere Sekundenzeiger mit einer entsprechenden Trägheit handelt; bei fehlender Bremsung tritt sonst beim Springen des Sekundenzeigers ein Vibrieren auf.

Zur Einstellung des Weckerstellzeigers 198 ist ferner noch ein Weckerstellritzel 276 vorgesehen (Fig. 8), das in das Weckerstellrad 210' eingreift.

Es wird angenommen, daß sich beim Starten des Werkes die Unruh im Gegenuhrzeigersinn bewegt und der Kontaktstift 87 gemäß F i g. 5 von rechts nach links in die von den Enden der Kontaktfeder 78 und der Mitnehmerfeder 80 gebildete Gabel einläuft. Da die die Befestigungspunkte der Federn am Spulenträger bildenden Bolzen 74 und 76 gemäß den Fig. 5 und 6 rechts von der Spulenträgerwelle 54 angeordnet sind, bewegen sich die die Gabel bildenden Federenden bei einer Drehung der Schwingspule 60 im Uhrzeigersinn nach unten. Zunächst legt sich der Kontaktstift 87 lediglich gegen die Mitnehmerfeder 80 an, so daß die Unruh entgegen der Wirkung der Rückstellspirale 64 die Schwingspule und den Spulenträger im Uhrzeigersinn drehen muß, bis im Laufe der weiteren Drehung der Unruh und infolge der Abwärtsbe-

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wegung des Endes der Kontaktfeder 78 der Kontaktstift das freie, abgewinkelte Ende der Kontaktfeder berührt. Sowohl dieses Ende als auch der Kontaktstift 87 sind vorteilhafterweise mit einem guten Kontaktwerkstoff überzogen, so daß stets ein einwandfreier Kontakt gewährleistet ist. Wenn der Kontaktstift die Kontaktfeder berührt, fließt ein elektrischer Strom vom positiven Batteriepol über das Leiterband 70, die Rückstellspirale 74, die Hülse 66 und die Anschlußplatte 68 zu einem Ende der Schwingspule, durch diese hindurch zur Kontaktfeder 78 und über den Kontaktstift 87, die Unruh 88, die Unruhspiralfeder 92, die Spiralfederklemme 94 und die Vorderplatine 28 zum negativen Batteriepol. Schwingspule und Spulenträger drehen sich dann schneller als die träge Unruh, bis die Anschläge 120 und der Arm 116 der Schaltschwinge 112 über die Wickelfeder 124 und den Schaltstift 86 eine weitere Drehung des Spulenträgers verhindern. Infolge der Nacheilung der Unruh hebt die Kontaktfeder 78 vom Anschlagstift 82 ab und beschleunigt die Unruh weiter, obwohl die Schwingspule und der Spulenträger schon zum Stillstand gekommen sind.

Fig. 6 zeigt die Stellung der Kontaktfeder 78, in der sich diese dann im weiteren Verlauf der Unruhdrehung wieder gegen den Anschlagstift 82 angelegt hat, und in der der Kontaktstift 87 im Begriff ist, von der Kontaktfeder abzuheben. Beim Abheben des Kontaktstiftes wird der Stromfluß durch Schwingspule unterbrochen, so daß diese und der Spulenträger unter dem Einfluß der Rückstellspiralfeder 64 in ihre in F i g. 5 dargestellte Ausgangsstellung zurückschwingen, während sich die Unruh noch über einen gewissen Winkelbereich im Gegenuhrzeigersinn weiterdreht. Beim Zurückschwingen der Unruh im Uhrzeigersinn hebt der Kontaktstift 87 die Mitnehmerfeder 80 geringfügig vom Anschlagstift ab, worauf sich die Unruh mit weiter abnehmender Winkelgeschwindigkeit noch über einen gewissen Winkelbereich im Uhrzeigersinn weiterdreht. Dann beginnt der beschriebene Zyklus von neuem.

Abgesehen von der Begrenzung des Drehwinkels des Spulenträgers durch den Schaltmechanismus sind Unruhschwingsystem und übriges Werk vollständig entkoppelt, so daß das Räderwerk keinen Einfluß auf die Frequenz der Unruh hat. Die Unruh bestimmt lediglich die Frequenz der Schwingspule und des Spulenträgers und somit des Schaltmechanismus, und sie empfängt ihre Arbeitsimpulse ausschließlich von der ausgelenkten Kontaktfeder. Dies führt zu einer großen Ganggenauigkeit des erfindungsgemäßen Antriebs.

Da das Unruhschwingsystem so ausgelegt ist, daß die Unruh mit 120 Halbschwingungen pro Minute schwingt, und da das Sekundenrad 136 sechzig Zähne hat, schaltet die Klinke 130 das Sekundenrad pro Sekunde um einen Zahn weiter, und das Sekundenrad dreht sich in einer Minute um 360°. Auf diese Weise wird der Vorteil erzielt, daß der Sekundenzeiger von Sekunde zu Sekunde springt, und außerdem wird durch diese Konstruktion ein Räderpaar eingespart, da vom Spulenträger über die Schaltschwinge und das Sekundenrad direkt die Sekundenwelle 140 angetrieben wird.

Hervorzuheben ist auch, daß auf Grund der Entkopplung des Schwingspulen- und des Unruhschwingsystems das ganze, den Antrieb bildende Schwingspulensystem von dem übrigen Werk durch Lösen der Schrauben 40' abgenommen werden kann, wodurch sowohl der Zusammenbau als auch die Wartung des erfindungsgemäßen Werkes erheblich erleichtert werden.

Das in F ig. 13 dargestellte Ausführungsbeispieleines erfindungsgemäßen Antriebs unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel dadurch, daß an Stelle einer Kontaktfeder ein gefederter Kontakthebel 302 tritt, der mittels eines Gelenkstiftes 304 eines Exzenters 306 auf diesem drehbar gelagert ist. Der Exzenter ist um einen Lagerstift 308 auf dem Spulenträger 58' drehbar und weist einen Stellschlitz 310 auf. Aus der Ebene des Kontakthebels ist ein mit diesem einstückiger und auch

¹S der Lagerung des Kontakthebels dienender, im Bereich des Gelenkstiftes 304 einen U-förmigen Querschnitt aufweisender Federhebel 312 herausgebogen, der eine Rasterung 314 aufweist, um für eine Zugfeder 316 einen definierten und justierbaren Angriffspunkt zu schaffen. Das andere Ende der verhältnismäßig langen Zugfeder ist an einem Zapfen 318 des Spulenträgers 58' befestigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat die Unruh 88' an Stelle des Kontaktstiftes 87 einen aufgebogenen Kontaktschuh 320.

Da die Zugfeder 316 nahe dem Gelenkstift 304, d. h. der Drehachse des Kontakthebels 302 an diesem angreift, verändert sich die Spannung dieser Zugfeder während des Arbeitshubes der Schwingspule praktisch nicht. Infolgedessen bleibt auch die vom Kontakthebel 302 auf den Kontaktschuh 320 ausgeübte Kraft während der Zeit gleich, in der die Schwingspule stromdurchflossen ist, so daß die Unruh einen stets gleichbleibenden Impuls pro Zyklus erhält, da im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel die Winkelgeschwindigkeit der Schwingspule ohne Einfluß auf diesen Impuls ist. Infolgedessen weist bei einem Antriebssystem gemäß Fig. 13 die Unruh eine von der Batteriespannung stets unabhängige, konstante Amplitude auf, wodurch die Ganggenauigkeit des erfindungsgemäßen Antriebs auch weiter verbessert wird. Ferner weist diese Konstruktion den Vorteil auf, daß die Amplitude der Unruh durch Verlegen des Angriffspunktes der Zugfeder 316 längs der Rasterung 314 eingestellt und verändert werden kann, da dadurch die vom Kontakthebel auf den Kontaktschuh 320 ausgeübte, im wesentlichen während des Arbeitshubes konstante Kraft verändert wird.

• Besonders zweckmäßig ist auch die in Fig. 14 dargestellte Ausführungsform eines Schaltmechanismus, bei dem auf einem an einem Ausleger 84' des Spulenträgers angeordneten Schaltstift 86' eine Schaltklinke 322 drehbar gelagert ist. Diese Schaltklinke hat sowohl in ihrem gemäß Fig. 14 rechten als auch im linken Endbereich jeweils einen U-förmigen Querschnitt, wobei zur Lagerung am Schaltstift 86' zwei übereinanderliegende Lagerlappen 324 vorgesehen sind, die jeweils einen Schlitz 326 aufweisen, in die der Schaltstift 86' eingreift. Auf der anderen Seite der Schaltklinke sind zwei übereinanderliegende Anschlaglappen 328 vorgesehen, die mit einem auf einer Vorderplatine oder einem später noch zu beschreibenden Werkträger 329 befestigten Anschlagstift 330 zusammenwirken.

Der Ausleger 84' trägt ferner einen Stift 332, auf dem eine als Drehfeder ausgebildete Druckfeder 334 angeordnet ist, die in einen nicht dargestellten Schlitz am rechten Ende der Schaltklinke 322 eingreift und diese gegen den Schaltstift 86' drückt. Auf dem Werk-

träger 329 ist ferner ein Einstellhebel 336 mittels eines drehbaren Gelenkstiftes 338 schwenkbar gelagert, der zwei aufgebogene Anschlaglappen 340 für eine Wikkelfeder 342 aufweist, die um den Gelenkstift 338 gewickelt ist und der Beschränkung des Drehwinkels des Spulenträgers dient. Zur Justierung des Drehbereiches des Spulenträgers ist ein Zeiger 344 am Einstellhebel 336 und eine Skala 346 am Werkträger 329 vorgesehen, so daß die Wickelfeder 342 um ganz bestimmte Winkelinkremente gedreht werden kann. Die Schaltklinke 322 greift mit ihrem gemäß Fig. 14 linken Ende in eine Sperrverzahnung 134' eines Sekundenrades 136' ein, dessen Rücklauf durch eine auf einem Exzenter 348 mit Stellschlitz 350 drehbar gelagerte, gefederte Sperrklinke 150' verhindert wird.

Die Druckfeder 334 greift so an der Schaltklinke 322 an, daß die auf die Schaltklinke ausgeübte Federkraft in zwei Komponenten zerfällt, nämlich in eine Komponente in Längsrichtung der Schaltklinke, die diese gegen den Schaltstift 86' drückt, und in eine die Schaltklinke um den Schaltstift 86' im Gegenuhrzeigersinn schwenkende Komponente, die die Schaltklinke in die Sperrverzahnung 134' des Sekundenrades 136' eingreifen läßt.

Der Abstand der Anschlaglappen 328 vom Anschlagstift 330 in der in Fig. 14 dargestellten Lage des Schaltmechanismus entspricht dem Abstand zweier Zähne der Sperrverzahnung 134'. Wenn die Anschlaglappen gegen den Anschlagstift anliegen, kann sich zwar die Schaltklinke 322 nicht mehr weiterbewegen, jedoch dreht sich der Spulenträger über die im Zeitpunkt des Anschlagens der Anschlaglappen eingenommene Stellung noch hinaus, bis der Schaltstift 86' gegen die Enden der Wickelfeder 342 anschlägt (diese Lage des Schaltstiftes 86' ist in Fi g. 14 angedeutet); während dieser zweiten Bewegungsphase bewegt sich der Schaltstift 86' längs der Schlitze 326 in den beiden Lagerlappen 324. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist also der Drehwinkel der Schwingspule und des Spulenträgers unabhängig vom Weg der Schaltklinke 322. Dieser Schaltmechanismus ist erheblich einfacher als bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel, da die ganze Schaltschwinge 112 entfällt.

Der in den Fig. 15 und 16 näher dargestellte Werkträger 329' ist vorzugsweise aus Kunststoff und ersetzt die Vorder- und Hinterplatine des Werkes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Die angedeuteten Teile des Werkes sind mit denselben Bezugszeichen wie bei dem anderen Ausführungsbeispiel, jedoch unter Hinzufügen eines Striches bezeichnet, so daß auf eine ausführliche Beschreibung verzichtet werden kann. Zu erwähnen ist jedoch, daß der Werkträger 329' einen Tragblock 352 aufweist, auf dem

¹S die Unruhbrücke 35' befestigt ist. Zur Lagerung der verschiedenen Wellen sind hohlzylindrische Ansätze angeformt, die z. B. eine Lagerbohrung 354 für die Zwischenradwelle, eine Lagerbohrung 356 für die Zeigerwellen, eine Lagerbohrung 358 für die Unruhwelle und eine Lagerbohrung 360 für die Wechselradwelle aufnehmen. Zur Erhöhung der Steifigkeit des Werkträgers ist dieser beidseitig von einem Randwulst 362 umgeben, so daß der Werkträger einen im wesentlichen Doppel-T-Form aufweisenden Querschnitt

^a5 hat. In den Randwülsten 362 sind verschiedene Bohrungen, u. a.· Lagerbohrungen 364 und 366 für die Weckerstellritzelwelle und die Zeigerstellwelle vorgesehen. Ferner hat der Werkträger noch eine Lagerbohrung 368 für die Spulenträgerwelle und einen Hals'³ teschlitz 370 für das Leiterband 70. Das Eisenjoch 44' ist mit zwei Befestigungsschrauben 372 am Werkträger angeschraubt.

Der Werkträger 329' trennt das ganze Werk somit in zwei Hälften: auf der gemäß Fig. 16 unteren Seite des Werkträgers sind die Unruh und das Sekundenrad angeordnet, wohingegen auf der Oberseite die Räder des Zeigerwerkes gelagert sind. Der einfachere Aufbau dieses Ausführungsbeispiels bringt eine ganz erhebliche Kostenersparnis sowohl hinsichtlich der Teilefertigung als auch der Montage mit sich.

Hierzu 14 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Elektromechanischer Antrieb für batteriebetriebene elektrische Uhren mit einer Unruh, die von einer mit einer Rückstellfeder versehenen Drehspule mittels zweier sich über die Unruh erstreckender, federnder Arme angetrieben wird, die an einem Spulenträger für die Drehspule befestigt und in Richtung auf einen Anschlag auf einem die Unruh übergreifenden Ausleger des Spulenträgers vorgespannt sind und deren einer eine Mitnehmerfeder und deren anderer ein den Stromkreis der Drehspule schließender Kontaktarm ist, nach Zusatzpatent 1548 065, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenträger (58; 58') auf seiner den beiden Armen (78, 80; 302, 80'), zugekehrten Oberseite eine von seiner Drehachse durchsetzte, die Rückstellfeder (64) im wesentlichen aufnehmende Aussparung (62) aufweist.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß des Auslegers (84) eine Stufe bildet und die Oberseite des Auslegers mit derjenigen der Drehspule (60) fluchtet.

3. Antrieb nach den Ansprüchen 1 und 2 mit in Richtung der Drehachse des Spulenträgers übereinander angeordneten federnden Armen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arme (78, 80; 302, 80') zwischen dem Boden der Aussparung (62) und der Drehspule (60) angeordnet sind.

4. Antrieb nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehspule (60) freitragend gewickelt ist.

5. Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehspule (60) zu beiden Seiten der Aussparung (62) auf den Spulenträger (58, 58') aufgeklebt ist.

6. Antrieb nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder eine Spiralfeder (64) ist.

7. Antrieb nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aussparung (62) auf einer Seite der Drehachse des Spulenträgers (58; 58') eine elektrische Zuleitung von dem einen Ende der Rückstellfeder (64), zu einem Ende der Drehspule (60) und auf der anderen Seite der Drehachse der Kontaktarm (78; 302) angeordnet ist.

8. Antrieb nach einem der mehreren der vorstehenden Ansprüche, mit einem von der Drehspule umgebenen Dauermagneten, dadurch gekennzeichnet, daß die den Dauermagneten (48) durchsetzende Spulenträgerwelle (54) fliegend gelagert ist.

9. Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenträgerwelle (54) in einem Lagerrohr (50) gelagert ist, das in einer Bohrung im Dauermagneten (48) angeordnet ist.

K). Antrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerrohr (50) in eine auf der Unterseite des Dauermagneten (48) angeordneten Trägerplatte (42) eingepreßt ist.

11. Antrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis K), dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenträger (58) ein in die Bohrung des Dauermagneten (48) eingreifendes Ansatzstück aufweist, in dem die Spulenträgerwelle (54) befestigt ist.