DE1801972A1

DE1801972A1 - Fortschaltrad

Info

Publication number: DE1801972A1
Application number: DE19681801972
Authority: DE
Inventors: Alfred Meisner; Walter Spitzl
Original assignee: Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Verwaltungs Stiftung
Priority date: 1968-10-09
Filing date: 1968-10-09
Publication date: 1970-07-16
Also published as: US3581128A; FR2020190A7; CH515546A; CH1500469A4

Description

Sehr.-Nr. P 190
Ho-./La.

Firma DIEHL, Nürnberg, Stephanstraße 49

Fortschaltrad

Die Erfindung betrifft ein Fortschaltrad mit einem magnetischen oder ferromagnetiaeben Wellenpfad für Uhrenantriebe, bei welchen ein Zeitnormal wie Stimmgabel, Blattfederschwinger oder dgl. vorhanden ist, wobei dieses Zeitnormal zumindest an einem seiner schwingenden Enden einen Magneten trägt, der wiederum mit dem magnetischen Wellenpfad des Fortschaltrades in der Weise zusammenwirkt, daß das Fortschaltrad durch das schwingende Zeitnormal über seinen Wellenpfad magnetisch mitgezogen und in Drehung versetzt wird.

Derartige Fortschalt- oder auch Hemmräder sind bereits hinreichend bekanntgeworden. Es sei zum Beispiel auf die deutsche Patentschrift 812 615 sowie auf die schweizerische Patentschrift 445 991 verwiesen. Derartige Fortschalträder werden von einem Zeitnormal wie beispielsweise einer Stimmgabel, einer Blattfeder^oder ähnlichen transversal schwingenden Zeitnormalen, welche an ihren freischwingenden Enden einen Magneten tragen, angetrieben. Dies geschieht

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in der Weise," daß der schwingende Magnet mit einem auf dem 'Portschaltrad befindlichen magnetischen oder ferromagnetischen Liriienzug, einem sogenannten Wellenpfad, zusammenwirkt und damit das Portschaltrad in Umdrehung versetzt. Die Achse dieses Port-"schaltrades steht mit einem normalen Uhrengetriebe in Verbindung und bewirkt dadurch einen Antrieb des Zeigerwerks.

Diesen bekannten Portschalträdern ist der Nachteil gemeinsam, daß das übertragbare Drehmoment nur recht bescheiden ist und somit nicht in jedem Palle die notwendige Kraft zum Antrieb eines Zeigerwerks zur V_erfügung steht. Dies hat seinen Grund in der nicht optimalen Ausgestaltung des Wellenpfades, die eine ungleichförmige Bewegung des Portschaltrades, insbesondere einen Stillstand an den Umkehrpunkten des Wellenpfades, zur Polge hat. Dadurch gerät der Magnet des schwingenden Zeitnormals bei höherer Belastung des Portschaltrades - und der sich daraus ergebenden Verlangsamung des letzteren -, außer Tritt, wodurch sowohl das Zeitnormal wie auch das Portschaltrad zum Stillstand kommen. Perner ist bei diesen bekannten Portschalträdern auch die Möglichkeit eines Selbstanlaufs nicht ohne weiteres gegeben.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein P_ortschaltrad anzugeben, bei welchem die Nachteile der bisher bekannten Portschalträder vermieden werden und mit welchem ein hohes Drehmoment übertragen werden kann. Als weiterführende Aufgabe soll die Möglichkeit eines Selbstanlaufs des Portschaltrades gegeben sein, wobei es insbesondere wünschenswert ist, wenn dieser Selbstanlauf ohne zusätzliche mechanische Mittel von vornherein in einer vorbestimmten Richtung erfolgt.

Die Lösung dieser der Erfindung gestellten Aufgabe besteht nun darin, daß zur Übertragung eines Drehmoments sowi© zum Zwecke des Selbstanlaufs des Portschaltradea der Wellenpfad eine sinus» ähnliohe Form aufweist, derart, daß er in seiner vollen magnetischen Breite zweimal jenen imaginären Teilkreis, - den das stillstehende

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Zeitnormal mit seinem Magneten auf dem Wellenpfad "bei sich drehendem Portschaltrad beschreibt - innerhalb einer Teilung des Portschaltrades, -yd. h. einer vollen Sinusschwingung des •Wellenpfades -jschneidet, und daß in den Wellenpfad eine Sinus-' kurve einbeschrieben werden kann, deren Breite in etwa der magnetisch wirksamen Breite des Magneten entspricht unc die Breite des letzteren gleich oder geringer ist als die schmälste Stelle des Wellenpfades, daß der Wellenpfad ferner an seinen Extremwerten in an sich bekannter Weise in etwa radiale Sprossen ausläuft, und daß der Wellenpfad sch"¹" «Rlich asymmetrisch in dem Sinne ausgebildet ist, daß jene Tei e der dem Teilkreis zugewandten, d. h. inneren Begrenzungen des Wellenpfades, in welchen die Anstiegs- in die Abfallflanken d'es Wellenpfades übergehen (Extremwerte der inneren Begrenzung), gegenüber der von dem Magneten des Zeitnormals auf dem Wellenpfad durchlaufenen Sinuskurve in der Weise versetzt sind, daß der Magnet an dem jeweiligen Extremwert der inneren Begrenzung vorbeiläuft noch ehe er den Extremwert seiner eigenen Kurvenbahn erreicht hat.

Bei der Lösung dieser Aufgabe ging man von der Erkenntnis aus, daß das Portschaltrad möglichst gleichmäßig rund laufen muß, wenn ein hohes Drehmoment übertragen werden soll und daß außerdem eine gute Portschaltbedingung gegeben sein muß, um einen sicheren Lauf des Portschaltrades auch an den Umkehrpunkten des Wellenpfades zu gewährleisten. Aus dieser Erkenntnis heraus wird für den Wellenpfad eine sinusähnliche Porm vorgeschlagen, und zwar derart, daß jener imaginäre Teilkreis, den das ruhende Zeitnormal mit seinem Magneten bei sich drehendem Portschaltrad auf dem Wellenpfad beschreibt, von dem Wellenpfad in seiner vollen magnetischen Breite zweimal je Vollschwingung geschnitten wird sowie, daß in den Wellenpfad eine Sinuskurve einbeschrieben werden kann, deren Breite in etwa der wirksamen Breite des Magneten entspricht.

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Dies ist bei den bisher bekanntgewordenen Lösungen gemäß den eingangs genannten Patentschriften nicht der Fall. Bei der erstgenannten Lösung ist der Wellenpfad wohl so ausgebildet, daß er in seiner vollen Breite jenen imaginären Teilkreis schneidet, jedoch ist der Wellenpfad nicht sinusförmig und hat auch keine Ausbildung derart, daß ihm eine Sinuskurve der vorgenannten Art einbeschrieben werden kann. Bei der zweitgenannten Lösung ist der Wellenpfad so ausgebildet, daß ein kreisringförmig ausgebildetes Stück des Wellenpfades in konstantem Abstand zur Achse des Fortschaltrades, und zwar auf dem vorgenannten Teilkreis, verläuft, und der Wellenpfad, ausgehend von diesem Mittelstück, in Sprossen radial nach innen verläuft. Der Teilkreis wird hier also nicht von dem Wellenpfad in seiner vollen magnetischen Breite überquert, sondern der Wellenpfad verläuft zu einem erheblichen Teil längs dieses Teilkreises. Bei diesen bekannten Hemm- bzw. Fortschalträdern beschreibt daher der schwingende Magnet auf dem Wellenpfad auch keine sinusförmigen^ sondern hyperbelJihnliche Kurven, was letzten Endes den ungleichförmigen Lauf des Fortschaltrades zur Folge hat.

Bei diesen bekannten Fortschalträdern ist an den Umkehrpunkten der Bewegung des Magneten aufgrund seiner hyperbelähnlichen Durchiaufkurve am Wellenpfad immer eine eindeutige Bewegungskomponente für das Fortschaltrad entweder in der einen oder in der anderen Richtung gegeben. Eine solche- Bewegungskomponente ist jedoch bei einem rein sinusähnlichen Verlauf des Wellenpfades nicht gegeben, da bei einem Sinus an den Extremwerten des Wellenpfades Totpunkte gega ben sind, die, wenn sie nicht mit ausreichender Geschwindigkeit durchlaufen werden, zu einem Stillstand des Fortschaltrades führen können.

Eine Bewegungskomponente und gleichzeitig eine gute Fortschaltbedingung wird nuii'bei der Erfindung dadurch erzielt, daß der Wellenpfad wie bei.den bekannten Lösungen an seinen Extremwerten in

* und außen

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in etwa radiale Sprossen ausläuft und daß er aber außerdem eine asymmetrische Ausbildung in dem Sinne erhält, daß jene Teile der dem Teilkreis zugewandten, d.h. die inneren Begrenzungen des Wellenpfades, in welchen die Anstiegs- in die Abfallflanken des Wellenpfades übergehen (Extremwerte der inneren Begrenzung), gegenüber der von dem Magneten des Zeitnormals auf dem Wellenpfad durchlaufenen Sinuskurve in der Weise versetzt sind, daß der Magnet an dem Extremwert der inneren Begrenzung vorbeiläuft, noch ehe er den Extremwert seiner eigenen Kurvenbahn erreicht. Es wird somit eine Verschiebung zwischen der inneren Begrenzung des Wellenpfades und der von dem Magneten durchlaufenen Bahn erzielt. Dies führt dazu, daß ,der Magnet bei Erreichen seines Extremwertes und dem anschließenden Zurückschwingen nur in den gewünschten Teil des Wellenpfades, nämlich die Abfallflanke, einlaufen kann. Es wird somit, vom Extremwert der Sinuskurve des Magneten aus betrachtet, durch diese Ausbildung des Wellenpfades der Durchlauf des Magneten des Zeitnormals in der einen Richtung des Verlaufs des Wellenpfades begünstigt, in der anderen Richtung hingegen gehemmt.

Eine Verbesserung wird schließlich noch dadurch erzielt, daß der Übergang der Anstiegs- in die Abfallflanke die Form einer scharfen Kante aufweist.

Die in etwa radialen Sprossen des Wellenpfades sind in erster Linie, jedoch nicht ausschließlich,dazu da, eine Sicherung gegen unkontrolliertes Herauslaufen des Magneten aus dem Wellenpfad an den Extremwerten des letzte4F%u bilden. Durch entsprechende Ausbildung und Anordnung dieser Sprossen kann man neben einer weiteren Verbesserung der Fortschaltung gleichzeitig auch im Hinblick auf den Selbstanlauf günstige Verhältnisse schaffen. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht daher vor, daß die in etwa radialen Sproesen asymmetrisch in bezug auf die Anstiegs- und Abfallflanke zu dem

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bzw. von dem Extremwert des Wellenpfades ausgebildet sind, derart, daß' sie in etwa eine rückwärtige Verlängerung des bei der Drehung des Portschaltrades anschließend an die Sprosse von dem Magneten "durchlaufenden Teils des Wellenpfades (Abfallflanke) darstellen. Eine Weiterbildung dieser Ausbildung sieht vor, daß die entsprechende Kante jeder Sprosse mit jenem Teil des Wellenpfades eine scharfe Kante bildet, welcher die Anstiegsflanke darstellt und daß außerdem diese Kante jeder Sprosse eine solche Neigung im Hinblick auf die Abfallflanke aufweist, daß ihre Verlängerung den Teilkreis im Bereich der Abfallflanke innerhalb oder am P Rande des Wellenpfades schneidet»

Jene Sprossen des Wellenpfades, welche in Richtung des Mittelpunktes des Portschaltrades verlaufen, wird man zweckmäßigerweise, do h. vor allem in Hinblick auf eine .Fertigungserleichterung, gleichzeitig als Speichen des Portschaltrades ausbilden.

Pur den Selbstanlauf des Portschaltrades ist es neben einer guten Portschaltbedingung wesentlich, daß der Wellenpfad im Bereich des Teilkreises magnetisch breiter ist als an den übrigen Stellen» Bei einer solchen Ausbildung ist es für das Portschaltrad leichter möglich, bei schwingendem Zeitnormal in der Ruhelage zu vibrieren k zu beginnen und dann, wenn die Amplitude der Vibration ausreichend groß geworden ist, in einer Richtung loszulaufen. Der Wellenpfad muß daher im Hinblick auf ein gutes Anlaufverhalten des Portschaltrades steile Begrenzungskanten im Bereich des Teilkreises ,aufweisen, damit die AnfangabeBchleunigung, welche auf das Fortschaltrad einwirkt, klein gehalten wird. Befindet sich das Portschaltrad hingegen im vollen Lauf und das Zeitnormal im eingeschwungenen Zustand, so muß die Kurve, die der Magnet aui dem Wellenpfad durchläuft, weniger steil sein als in der Anlaufphase, um den lauf des Rades an dieser Stelle nicht abzubremsen und damit ungleichförmig zu gestalten. Diese beiden an sich widerstreitenden Bedingungen werden durch die Verbreiterung des Wellenpfades im

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Bereich des Teilkreises bei gleichzeitiger Formgebung derart, daß steile Begrenzungskanten entstehen, miteinander in Einklang gebracht, Durch die vorgenannte asymmetrische Ausbildung des Wellenpfades erhält das Portschaltrad gleichzeitig eine Vorzugsrichtung des Selbstanlaufs. Dabei ist jedoch festzuhalten, daß dieser Selbstanlauf in bevorzugter Richtung um so sicherer erfolgt, je niedriger die Frequenz des Zeitnormals ist.

Für die Bemessung des Grades der magnetischen Kopplung des Zeitnormals mit dem Fortschaltrad gilt, daß die magnetische Breite des Wellenpfades und die wirksame Größe des bzw. der Magneten des Zeitnormals im Sinne einer guten Kopplung aufeinander abgestimmt sind und daß außerdem die magnetische Mitnahmekraft umso größer gewählt ist, je höher die Schwingfrequenz des Zeitnormals und je höher die Drehzahl des Fortschaltrades ist.

Es ergibt sich dabei, daß für jede Größe des Fortschaltrades, d.h. verschiedene Zahl von Teilungen, sowie für jede Frequenz des Zeitnormals die magnetische Kopplung einen bestimmten empirischen Wert nicht überschreiten sollte, da andernfalls eine Beeinträchtigung der Schwingungen des Zeitnormals durch irgendwelche UnregeJ. mäßigkeiten des Laufes des Fortschaltrades eintreten kann. Außerdem besteht dann die Gefahr, daß bei zu hoher Belastung des Fortschaltrades und der damit einhergehenden Abbremsung, auch das Zeitnormal bis zum Stillstand abgebremst wird.

Hinsichtlich der magnetischen Mitnahmekraft gilt, daß letztere um so größer gewählt werden muß, je höher die Schwingfrequ^nz des Zeitnormals und je höher die Drehzahl des Fortschaltrades ist, um ein entsprechendes Mitziehen des Fortschaltrades bei gleichzeitiger Übertragung eines hohen Drehmomentes zu gewährleisten.

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Aus den beiden vorgenannten Bedingungen hinsichtlich des Kopplungsgrades und der Mitnahmekraft ergibt sich, daß das Magnetfeld des Magneten des Zeitnormals möglichst gebündelt und die wirksame Breite des Magneten gleich, möglichst aber etwas kleiner als die magnetische Breite des Wellenpfades sein soll« Dies ist nicht zuletzt deshalb wichtig, weil die Amplitude des schwingenden Zeitnormals - und damit auch die des Magneten -, aufgrund äußerer Einflüsse und auch aufgrund etwaiger Rückwirkungen des Fortschaltrades, etwas schwanken kann und auch in diesem Falle eine gute Kopplung und Mitnahme zwischen Magnet und Wellenpfad gegeben sein muß.

Der Wellenpfad, bzw. gegebenenfalls auch das ganze Fortschaltrad, ist gemäß einer bevorzugten weiteren Ausbildung der Erfindung aus einem weichmagnetischen Material mit hoher Anfangspermiabilität und geringen Hysteresisverlusten hergestellt. Ein solches Material besteht aus einer Mckel-Eisen-Kupfer-Molybdän-Legierung und i^t beispielsweise unter den Namen "Mu-Metall" und "Permallcy" im Handel erhältlich.

Hinsichtlich der Ausbildung des oder der Magneten hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen den bzw. die Magneten kreisrund auszubilden.

P Tm folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen noch näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 ein magnetisches Fortschaltrad gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in etwa zehnfacher Vergrößerung 'sowie das freischwingende Ende des antreibenden Zeitnormale;

Fig.2 einen Schnitt entlang der Linie II - II in Fig. 1;

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Pig. 5 in. gleicher Darstellimg wie in. Pig. 2 eine Anordnung_r bei welcher an dem Ende des Zeitnormale zwei Magnete angeordnet sind_t zwischen denen sich das magnetische Portsehaltrad hindurehbewegt;

Pig. 4 eine theoretische Eurve, bei welcher eine gute Portsehaltbedingung gegeben ist;

Pig. 5 ein magnetisches Portschaltrad mit entgegengesetzter laufriehtung, jedoch, bei gleicher Ausbildung des Wellenpfades wie Pig. 1₁ mit größerer Teilung, nämlich mit 30 statt 25 äußeren Sprossen;

Pig. 6 eine weitere, verbesserte Ausführung der Erfindung.

In Pig. 1 ist mit 1 ein magnetisches Portsehaltrad bezeichnet, welches einen Wellenpfad 2 aufweist. Dieser Wellenpfad, oder gegebenenfalls auch das ganze Portschaltrad, ist aus einem magnetischen oder ferromagnetischen Material mit hoher Anfangspenieabilität und geringen Hysteresisverlusten hergestellt. Mit dem Wellenpfad wirkt ein. im Querschnitt kreisförmiger Magnet 5. zusammen, welcher an dem freisehwingenden Ende eines Zeitnormals 4 befestigt ist. Letzteres wird vorzugsweise eine Stimmgabel oder ein sogenannter Blattfederschwinger sein. Grundsätzlich ist jedoch die Yerwendung aller transversal, - nämlich gemäß Pfeilrichtung 5 -, schwingender Anordnungen möglich. Im vorliegenden Beispiel ist ein Blattfederschwinger verwendet α Im Sinne der Erfindung ist es dabei gleichgültig, ob dieser Blattfederschwinger einarmig oder auch gegebenenfalls zweiarmig ausgebildet ist, ferner, ob der Blattfederschwinger mit einem einzigen Magneten, nämlich wie in Pig. 1 und 2 dargestellt, oder aber mit zwei Magneten 3 w^ä. 3a entsprechend Pig. 3 mit dem Portschaltrad zusammenwirkt. Eine Anordnung gemäß Pig. 3 ist Jedoch insofern gegenüber den anderen Anordnungen bevorzugt» als bei ihr eine Besonders gute Hitsafemekraft für das Portschaltrad erzeugt werden kenn.

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" MLt. 6 ist jener imaginäre feilkreis bezeichnet» welchen ü.ex "Magnet 5 "bei stillstehendem Zeitnormal 4 und bei sieb, drehendem Fortsehaltrad 1 auf eiern Wellenpfad erzeugt. Bei schwingemäLem Zeitnormal 4 bewirkt 'der Magnet 3 aufgrund seiner MltaaaJmeloraft, "daß sich das Fortsehaltrad 1 in Ifeilriehtung 7 Bewegt,. Wemm an der Achse 1a. des Fortschaltrades 1 keine £ast liegt, beschreibt der Magnet 5 auf dem Wellenpfad 2 eine Sinusschwingung 8. Dabei ist zu "berücksichtigen, daß diese Sinuskurro eine Breite liat, die in etwa dem Durchmesser des Magneten 3 entspricht» wobei dieser kleiner oder gleich der engsten Stelle des Wellempfades ist. Mit 8 ist nur die Mittellinie dieser Sinmslairwe bezeichnet.

Wie bereits einleitend erläutert, ist es im Sinne der Srfimdttng wichtig, daß der Wellenpfad eine möglichst angenäherte Simis— form aufweist, daß an dieser jedoch einige Teräaäeraoagea angebracht sind, um sowohl eine gute Fortschaltbedingang am den. Extremwerten des Wellenpfades zu erzielen sowie aaSeräem die Toraussetzungen für einen Selbstanlauf zu schaffen«. Der Wellenpfad gemäß der Erfindung ist somit aus Elementes einer reimen. Sinuskurre sowie Elementen aus einer Kurve gemäß 5ig» 4» bei welcher eine besonders gute Fortschaltbedingung gegeben ist, zusammengesetzt. Wichtig ist in diesem Zusammenhang daher, daß die Kante 9 (Extremwert der inneren Begrenzung) nicht genau radial ^ unterhalb bzw. oberhalb des Extremwertes der Sinuakanre 8 liegt, sondern, in Burcnlaufrichtung äqe Magneten» νοτ diesem Extremwert liegt· Wenn das lad aus irgend einem ffrinide moisemtaB. steiaea bleiben würde, während sich der Magnet 3 im Extreiaiert- seiner Schwingbewegung ^Sinttskurve.-.B) befindet, so wüx&e der asasehlieJSeiid in seine luhelage zurückkehrende Magnet radial. nach, innen schwingen und dort auf die Kante 9a des stehenden Rades auftreffen und dadurch zwangsläufig eine Weiterschaltung des Fortschaltrades bewirken.

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In ähnlicher Richtung zielen auch die Überlegungen, die zur Ausbildung der Sprossen 10 führen. Wenn der Magnet 3 aufgrund einer auftretenden Amplitudenvergr.ößerung (Kurve 8a) des Zeitnormals 4 über den Extremwert der Sinuskurve 8 hinausschwingt, ' so läuft er i$ die Sprosse 10 ein und würde, bei stillstehendem Fortschaltrad, beim Zurückschwingen ebenfalls auf die Kante 9a auftreffen. Der Magnet könnte jedoch nicht mehr auf .dem Wellenpfad über die Kante 9 hinaus zurücklaufen und damit eine Rückwär⁺/Sdrehung des Fortschaltrades veranlassen«- Im Hinblick auf eine zusätzliche diesbezügliche Sicherung ist es daher wichtig,, daß die Kante 12 der Sprosse 10 eine solche Neigung aufweist, daß ihre Verlängerung den Wellenpfad an^ der Kante 9a, nicht jedoch an der Kante 9, schneidet.

Dem gleichen Zweck nämlich ein Zurücklaufen des Magneten 3 in die unerwünschte Richtung zu verhindern, dienen auch die magnetischen Engstellen 11. Diese stellen einen erhöhten, magnetischen Widerstand des Wellenpfades dar und bewirken zusätzlich, daß der Magnet· 3 vom Extremwert seiner Kurve nicht in die unerwünschte Richtung zurückläuft.

Für den Selbstanlauf ist es wesentlich, daß der Wellenpfad im Bereich des Teilkreises 6 aus den oben bereits geschilderten Gründen eine Verbreiterung erfährt. Die Beijrenzungskanten des Wellenpfades sollen den Teilkreis in einen möglichst steilen Winkel schneiden." Jene obengenannten geometrischen Ausbildungen des Wellenpfades, welche eine gute Fortsehaltbedingung erzeugen, sind gleichzeitig auch günstig für einen Selbstanlauf des Fortschaltrades in einer vorbestimmten, nämlich der gewünschten Drehrichtung.

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Dieser Selbstanlauf geht nun in der Weise vor sich, daß bei stillstehendem Portschaltrad ö-⁹·³ Zeitnormal 4 zu schwingen beginnt. Der Magnet 3 bewegt sich aus der dargestellten Ruhelage mit zunehmender Amplitude in radialer Richtung zu dem Teilkreis 6. Sobald er beginnt aus dem Wellenpfad herauszulaufen, verursacht die magnetische Anziehungskraft zwischen Wellenpfad und Magnet eine geringfügige Bewegung des Portschaltrades. Beim mehrmaligen Hin- und Herschwingen des Magneten 3 bei steigender Amplitude führt dies zu einem Vibrieren des Portschaltrades und dieses beginnt, wenn der Magnet im wesentlichen seine Betriebsfe amplitude erreicht hat, eine Bewegung in einer der beiden Drehrichtungen zu vollführen. Erfolgt diese Bewegung in der falschen Drehrichtung, so wird der Magnet beim Einlaufen in eine Sprosse von der Kante 12 schließlich so geführt, daß er beim Zurückschwingen auf die Kante 9a trifft und nun endgültig eine Drehung des Portschaltrades in der vorbestimmten Drehrichtung bewirkt.

Die von dem Magneten 3 durchlaufene Kurve 8 auf dem Wellenpfad gilt in der dargestellten Lage nur für den Pail, daß das Fortschaltrad ohne Belastung läuft» Bei.·zunehmender Belastung verschiebt sich die Sinuskurve 8 im Sinne eines Nacheilens des Portschaltrades gegenüber der Schwingbewegung des Magneten. Wird die Belastung schließlich, zu groß, so reicht die an den Bcgrenzungs- ψ kanten des Wellenpfades aufgrund der magnetischen Kräfte erzeugte . Arbeit nicht mehr aus, um das Portschaltrad weiterzuschalten. Der Magnet verläßt den Wellenpfad und das Portsehaltrad bleibt binnen kurzem stehen.

Wie bereits einleitend erwähnt, soll dl© Kopplung swis©h©n Magnet und Welleapfad möglichst gut iein<> Dieser lopplTaageg5?@ä hängtjedoch insofern τοη der Güte d©s Zsitnormali a"b₉ als TbQi höli®r@r Güte des lQtgt©r©n aueh eier Eöpplnngsgrad höher aeia darf _o Dias hat seinen Ggusä darin^ daß etwaig© Störungen is, &qs BQi-;®gwag des Portsohaltrs,d©s umso weniges? auf das Zeitn©s?aaal sia

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können, je höher dessen Güte ist. Es hängt somit letzten Endes auch das übertragbare Drehmoment nicht nur von der zweckmäßigen Ausgestaltung des ¥ellenpfades_/ sondern ebenso von der Güte des Zeitnormals ab.

Das Portschaltrad gemäß Pig. 5 hat die gleiche Ausbildung ^v des Wellenpfades wie die Ausführung gemäß Pig. 1, jedoch ist die Zahl der Heilungen, nämlich die Zahl der äußerer Sprossen oder "Zähne" 10, von 25 auf 30 erhöht. Der Drehsinn dieses Portschaltrades ist entgegengesetzt von dem der Ausführung nach Pig. 1.

Die Ausführung gemäß Pigur 6 stellt gegenüber den Ausführungen nach den Pig. 1 und 5 eine Verbesserung insofern dar, als die Abfallflanken.des Wellenpfades von dem Extremwert zu dem Teilkreis flacher gehalten sind. Dies kommt einem noch gleichmäßigeren Lauf des Portschaltrades zugute. Die Bedingungen für den Selbstanlauf des Portschaltrades sind aufgrund der dargestellten Ausformung der Begrenfcungskanten des Wellenpfades im Bereich des Teilkreises in etwa gleich gut wie bei den erstbeschriebenen Ausführungen. Die Speichen des Portschältrades stellen Verlängerungen der inneren Sprossen 10 dar, wobei die letzteren gegenüber den Ausführungen nach den Piguren 1 und 5 etwas schräger gestellt sind. Durch äi_;.-.se Ausbildung der Speichen wird eine Pertigungsverbesserung insofern erzielt, als die Kante 9 leichter zu bearbeiten ist. Der Drehsinn dieses Rades ist der gleiche wie jener von Pigur 5.

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Claims

Patentansprüche j

1. Fortschaltrad mit einem magnetischen oder ferromagnetischen Wellenpfad für Uhrenantriebe, bei welchen.ein Zeitnormal wie Stimmgabelj Blattfederschwinger oder dgl, vorhanden ist₉ wobei dieses Zeitnormal zumindest an einem seiner schwingenden Enden einen Magneten trägt, der wiederum mit dem magnetischen Wellenpfad des Portschaltrades in der Weise zusammenwirkt, daß das Fortschaltrad durch das schwingende Zeitnormal über seinen Wellenpfad magnetisch mitgezogen und in Drehung versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung eines Dreh-

p moments sowie zum Zwecke des Selbstanlaufs des Fortschaltrades

(1) der Wellenpfad (2) eine sinusähnliche Form aufweist, derart, daß er in seiner vollen magnetischen Breite zweimal jenen imaginären !Teilkreis (6), - den das stillstehende Zeitnormal (4) mit seinem Magneten (3) auf dem Wellenpfad bei sich drehendem lOrtschaltrad beschreibt -₉ innerhalb einer Teilung des Portschaltrades, - d. ho einer vollen Sinusschwingung des Wellenpfades -, schneidet, und daß in den Wellenpfad eine Sinuskurve ( 8) einbeschrieben, werden kann_s deren Breite in etwa der magnetisch wirksamen Breite des Magneten (3) entspricht, und die Breite des letzteren gleich oder geringer ist als die schmälste Stelle des Wellenpfades,- daß der Wellenpfad ferner an seinen Extremwerten in an sich bekannter Weise in

" in etwa radiale Sprossen (10) ausläuft, und daß der Wellenpfad schließlich asymmetrisch in dem Sinne ausgebildet ist, daß jene Teile der dem Teilkreis zugewandten, ^- Iu inneren Begrenzungen (9) des Wellenpfades, in welchen die Anstiegs- in die Abfallflanken des Wellenpfades übergehen (Extremwerte der inneren Begrenzung), gegenüber der von dem Magneten des Zeitnormals auf dem Wellenpfad durchlaufenen Sinuskurve (8) iri der Weise versetzt sind, daß der Magnet an dem Jeweiligen Extremwert der inneren Begrenzung vorbeilaufχ noch ehe er den Extremwert seiner eigenen, Kurveribahn erreicht hat«

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2. Portschaltrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang der Anstiegs- in die Abfallflanke die Porm einer scharfen Kante (9) aufweist.

3. Portschaltrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprossen (10) asymmetrisch in bezug auf die Anstiegsund Abfallflanke zu dem bzw, von dem jeweiligen Extremwert des Wellenpfades (2) ausgebildet sind, derart, daß sie in etwa eine rückwärtige Verlängerung des bei der Drehung des Portschaltrades (1) anschließend an die Spitze (10) von dem Magneten (3) durchlaufenen Teils des Wellenpfades (Abfallflanke) darstellen.

4. Portschaltrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechende Kante (12) jeder Sprosse (10) mit jenem Teil des Wellenpfades eine scharfe Kante bildet, welcher die Anstiegsflanke darstellt und daß außerdem diese Kante (12) jeder Sprosse eine solche Neigung im Hinblick auf die Abfallflanke aufweist, daß ihre Verlängerung den Teilkreis (6) im Bereich der Abfallflanke innerhalb oder am Rande des Wellenpfades (2) sehneidet.

5. Portschaltrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jene Sprossen des Wellenpfades, welche in Richtung des Mittelpunktes des Portschaltrades verlaufen, gleichzeitig die Speichen des Pbrtschaltrades bilden.

6. Fortschaltrad nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet» daß der Wellenpfad (2) in etwa im Bereich seiner Schnittstellen mit dem Teilkreis (6) von größerer geometrischer und magnetischer Breite ist als in seinem übrigen

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4 (ο

7. Portschaltrad nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Breite des Wellenpfades und die wirksame Breite des bzw. der Magneten (3; 3a) des Zeitnormals (4) im Sinne einer hohen Kopplung aufeinander abgestimmt sind und daß außerdem die magnetische Mitnahmekraft umso größer gewählt ist, je höher die Schwingfrequenz des Zeitnormals und je höher die Drehzahl des Fortschaltrades ist.

8. Fortschaltrad nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenpfad aus einem weichmagneixschen Material mit hoher Anfangspermeabilität

■ und mit geringen Hysteresisverlusten besteht.

9. Portschaltrad nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw» die Magneten (3; 3a) rund sind und ihr Durchmesser gleich oder etwas kleiner ist als die schmälste Stelle des Wellenpfades₀

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