DE1911651A1

DE1911651A1 - Magnetic indexing device for converting an oscillating movement into a rotary movement

Info

Publication number: DE1911651A1
Application number: DE19691911651
Authority: DE
Inventors: Bertsch Dipl-Ing Hanns F; Horst Graf
Original assignee: Friedrich Mauthe GmbH
Current assignee: Friedrich Mauthe GmbH
Priority date: 1969-03-07
Filing date: 1969-03-07
Publication date: 1970-12-03
Also published as: DE1911651B2

Description

"Magnetische Fortschaltvorrichtung zur Umwandlung einer Schwingbewegung in eine D:rehbewegung" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Sohwingbewegung in eine Drehbewegung, die aus einem Schwinger, insbesondere einem Drehschwinger, und einem Schaltrad mit an seinem Umfang vorgesehenen Zahn oder speichenähnlichen Fortsätzen besteht. Die Fortsätze sind hierbei derart ausgebildet und mit dem Schwinger magnetisch gekoppelt, daß das Schaltrad durch die parallel zur Schaltradebene erfolgende Schwingbewegung des Schwingers in DreEbewegung gehalten wird. "Magnetic indexing device for converting an oscillating movement in a rotating movement "The invention relates to a device for converting a Sohwing movement into a rotary movement that consists of a vibrator, in particular a Torsional oscillator, and a ratchet wheel with a tooth or spoke-like one provided on its circumference Processes. The extensions are designed in this way and with the oscillator magnetically coupled that the ratchet through the parallel to the ratchet plane taking place The oscillating movement of the oscillator is kept in rotary motion.

Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise zum Antrieb von Uhren bekannt, bei welchen die Schwing bewegung der Unruh in eine das Uhrwerk antreibende Drehbewegung umgesetzt wird. Ebenso eignen sich Vorrichtungen dieser Art zur magactiisohon Hemmung für federbetriebene Uhren.Such devices are for example for driving clocks known in which the swing Movement of the balance in a das Clockwork driving rotary movement is implemented. Devices are also suitable this type to magactiisohon escapement for spring-operated watches.

Eine Stimmgabeluhr mit magnetischer Fortschaltung des Schaltrades geht z.B. aus der deutschen Auslegeschrift 1 274 038 hervor, bei welcher die Schwingbewegung der Stimmgabel durch magnetische Kopplung auf ein Schaltrad übertragen wird, welches mit einem inneren und äußeren Kranz von Zähnen aus magnetisch leitfähigem Material versehen ist.A tuning fork watch with magnetic switching of the ratchet wheel can be seen e.g. from the German Auslegeschrift 1 274 038, in which the oscillating movement the tuning fork is transferred to a ratchet wheel by magnetic coupling, which with an inner and outer ring of teeth made of magnetically conductive material is provided.

Ein wesentlicher Nachteil der magnetischen Fortschaltung ist, daß derartige Vorrichtungen in der Regel nicht von selbst anlaufen. Da der mit dem Bohaltrad magnetisch gekoppelte Schwinger auf das Schaltrad in beiden Drehrichtungen ein Drehmoment ausübt, hat das Schaltrad grundsätzlich keine bevorzugte Drehrichtung. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, das schaltrad mittels einer besonderen Anwurfvorrichtung auf eine mit der Frequens des Schwingers synchrone Drehzahl zu bringen. Auch wurde schon nach der schweiserischen Patentanmeldung 17 093/65 vorgeschlagen, den Stimmgabelschwinger itt einem Stößel zu versehen, welcher dem Schaltrad mechanisch in einer bestimmten Drehrichtung einen zusätzlichen Drehimpuls erteilt. Diese Anordnung ist Jedoch wegen der hierbei auftretenden Reibungsverluste und der zusätzlich notwendigen Justagen nachteilig.A major disadvantage of magnetic incremental switching is that such devices usually do not start by themselves. Since the one with the scoreboard magnetically coupled oscillator to torque the ratchet wheel in both directions of rotation exercises, the ratchet has basically no preferred direction of rotation. For this Basically, it is necessary to use a special throwing device to turn the ratchet wheel to a speed synchronous with the frequency of the transducer. Also was suggested the tuning fork transducer according to the schweiser patent application 17 093/65 itt to be provided with a plunger which mechanically moves the ratchet wheel in a certain Direction of rotation given an additional angular momentum. However, this arrangement is due to the resulting frictional losses and the additional adjustments required disadvantageous.

Daneben ist aus der britischen Patentschrift 660 584 eine magnetisch wirkende Hemmvorrichtung bekannt, bei welcher eine bestimmte Drehrichtung des Schaltrades dadurch erzielt erden soll, daß die benachbarten Teile der speichenähnlichen Fortsätze, die am Umfang des Schaltrades vorgesehen sind und mit dem Schwinger durch magnetische Kopplung zusammenwirken, unterschiedliche Abmessungen haben, so daß die magnetische Kraft in einer Drehrichtung überwiegt. Die Differenz der in entgegengenetzten Richtungen wirkenden magnetischen Kräfte ist hierbei Jedoch so klein, daß günstigstenfalls ein Anlauf im Leerlauf möglich ist. In addition, from British patent specification 660 584, one is magnetic acting inhibitor known in which a certain direction of rotation of the ratchet wheel should be achieved by the fact that the adjacent parts of the spoke-like extensions, which are provided on the circumference of the ratchet wheel and with the oscillator by magnetic Coupling cooperate, have different dimensions, so that the magnetic Force predominates in one direction of rotation. The difference in opposite directions acting magnetic forces is so small that at best an idling start is possible.

Da die anzutreibenden Uhrzeiger jedoch ein rücktreibendes Moment erzeugen, dürfte die Kräftedifferenz zum Selbstanlauf kaum ausreichen. Es ist sogar möglich, daß das rucktreibeade Moment das Schaltrad soweit zurückstellt, daß die in Rückwärtsrichtung wirkende Kraft überwiegt, da bekanntermaßen die magnetische Kraft mit dem Quadrat der Entfernung abntmnt. Since the clock hands to be driven, however, have a backdriving moment generate, the difference in forces is unlikely to be sufficient for a self-start. It is even possible that the rucktreibeade moment resets the ratchet wheel so far that the The force acting in the reverse direction predominates, as it is known that the magnetic force Force diminishes with the square of the distance.

Während die erläuterte Anordnung für Blattfeder- und Stimmgabelschwinger bestimmt ist, geht aus der deutschen Auslegeschrift 1 012 262 eine entsprechende Einrichtung für Pendel- und Drehschwinger hervor.While the explained arrangement for leaf spring and tuning fork transducers is determined, from the German Auslegeschrift 1 012 262 a corresponding Facility for pendulum and rotary transducers.

Auch bei dieser Anordnung' hat das Schaltrad infolge der besonderen Formgebung seiner Schaltsähne eine Vorzugadrehrichtung. Abgesehen davon, daß auch hier die Kräftedifferenz relativ gering ist, arbeitet diese Anordnung schon wegen der zusätzlich erforderlichen magnetischen Verrastung mit einem relativ niedrigen Wirkungsgrad.Even with this arrangement 'has the ratchet due to the special Shaping of his shift teeth a preferred direction of rotation. Besides that too here the difference in forces is relatively small, this arrangement works because of the additionally required magnetic locking with a relatively low Efficiency.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine magnetische Fort schaltvorrichtung mit Selbst anlauf des Schaltrades zu schaffen, welche die erläuterten Nachteile nicht besitzt und ein zum Antrieb einer Großuhr, z.B. ,einer Wanduhr, ausreichendes Drehmoment bei möglichst geringer Dämpfung des Schwingers abgibt.The present invention has for its object to be a magnetic Continuing to create switching device with self-start of the ratchet wheel, which the does not have the disadvantages explained and a for driving a clock, e.g., a Wall clock, sufficient torque with as little damping of the oscillator as possible gives away.

Im Gegensatz zu den bisher bekannten Vorrichtungen, welche zur Erzwingung des Selbstanlaufes in einer Vorzugsrichtung die sich bei unterschiedlicher Dimensionierung der Schaltzähne oder Pole ergebende Kräftedifferenz ausnutzen, macht sich der erfindungsgemäße Vorschlag die infolge unterschiedlich großer Luftspalte auftretende Kräftediferenz zu Nutze. Da die magnetische Kraft dem Quadrat der Entfernung proportional ist, ist diese Kräftedifferenz gegenüber dem bisher bekannten Vorschlag wesentlich größer.In contrast to the previously known devices, which for enforcement the self-start in a preferred direction which is different with different dimensions utilize the difference in forces resulting from the shift teeth or poles, the inventive Proposal for the force difference that occurs as a result of air gaps of different sizes advantage. Since the magnetic force is proportional to the square of the distance, this difference in forces compared to the previously known proposal is significantly greater.

Zur praktischen Verwirklichung dieses Grundgedankens wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, am Schwinger zwei Permanentmagnete derart anzubringen, daß sich der Luft spalt zwischen den Permanentmagneten und den aus magnetisierbarem Material bestehenden Zähnen des Schaltrades längs des Schwingweges ändert, so daß abwechselnd die magnetische Kopplung eines der beiden Permanentmagnete mit einem von Jeweils zwei i benachbarten Zähnen überwiegt. Auf diese Weise kann das Schaltrad Jeweils unter der Wirkung eines P.raanentasgneten in einer bestimmten Drehrichtung weitergedreht werden, wobei wegen des größeren IiLiftspaltes die vön dem anderen Peraaentmagneten ausgeübte hemmende Kraft relativ gering ist.For the practical implementation of this basic idea, according to the Invention proposed to attach two permanent magnets to the transducer in such a way that that the air gap between the permanent magnets and the magnetizable Material of the existing teeth of the ratchet wheel changes along the oscillation path, so that alternately the magnetic coupling of one of the two permanent magnets with one of two adjacent teeth each predominates. This way the ratchet wheel can Each time under the action of a P.raanentasgneten in a certain direction of rotation be rotated further, with the one from the other because of the larger lift gap The restraining force exerted by Peraentmagneten is relatively small.

Beispielsweise können die Permanentmagnete am Schwinger in Schwingungsrichtung hintereinander in einem Abstand angeordnet sein, welche.r etwa dem längs der Schwingungsbahn gemessenen Abstand des kleinsten Luftspaltes vom größten entspricht, wobei die Zähne Jeweils wenigstens ein zwischen dem größten und kleinsten Luftspalt bezüglich der Schwingungsbahn schräg verlaufendes Teilstück aufweisen. Diese schräg verlaufenden Teilstücke, die mit dem Jeweils wirksamen Permanentmagneten magnetisch verkoppelt sind, bewirken die erwünschte Fortschaltung des Schaltrades.For example, the permanent magnets on the oscillator can move in the direction of oscillation be arranged one behind the other at a distance which is approximately the length of the oscillation path measured distance of the smallest air gap from the largest corresponds, with the teeth In each case at least one between the largest and smallest air gap with respect to the Have oscillation path inclined section. This sloping Sections that are magnetically coupled to the permanent magnet that is effective in each case cause the desired switching of the ratchet wheel.

Das erfindungsgemäße Schaltrad = so ausgebildet sein, daß es pro Schwingung des Oszillators um ein oder um zwei Zähne weitergeschaltet wird, wobei die Weiterschaltung wahlweise im Bereich der Umkehrpunkte oder der Nulldurchgänge des Schwingers erfolgt.The ratchet wheel according to the invention = be designed so that it per oscillation of the oscillator is indexed by one or two teeth, the indexing optionally in the area of the reversal points or the zero crossings of the oscillator.

Weisen die Zähne des Schaltrades Jeweils ein etwa in Richtung der Schwingungsbahn der Permanentmagnet 0 verlaufendes Teilstück sowie ein schräg verlaufendes Teilstück auf, wobei an der Stoßstelle beider Teilstücke der größte Luftspalt vorhanden ist, so wird das Schaltrad pro Schwingbewegung lediglich um einen Zahn weitergeschaltet. Bei einem bevorzugten jus.Align the teeth of the ratchet wheel approximately in the direction of the Oscillation path of the permanent magnet 0 running section and an inclined section Part on, with the largest air gap being present at the joint between the two parts is, the ratchet wheel is only switched by one tooth per oscillating movement. With a preferred jus.

führungsbeispiel, bei welchem die Schwingungsbahn der Permanentmagnete etwa senkrecht zum Umfang des Schaitrades verläuft, bestehen die Zähne jeweils aus radial gerichteten und bezüglich der Schwingungsbahn etwa unter einem Winkel von 450 geneigten Teilstücken.management example in which the oscillation path of the permanent magnets runs approximately perpendicular to the circumference of the shift wheel, the teeth each consist of radially directed and with respect to the oscillation path approximately at an angle of 450 inclined sections.

Die Umschaltung erfolgt hierbei kurz nach Passieren eines Schwingungsumkehrpunktes. The switchover takes place shortly after the oscillation reversal point has been passed.

Verläuft dagegen auch das andere Teilstück bezüglich der Schwingungsbahn der Permanentmagnete schräg und weist es eine andere Neigungsrichtung auf, so wird das Schaltrad in beiden Schwingungsrichtungen des Schwingers Jeweils um einen Zahn weitergeschaltet, so daß pro Schwingbewegung eine Weiterschaltung um zwei Zähne erfolgt. Auch bei dieser einordnung ist der größte Luftspalt an der Stoßstelle der beiden Teilstücke vorgesehen, so daß eine Weiterdrehung des Schaitrades erfolgen kann, Wenn einer der Permanentmagneten diesen Bereich durchläuft. If, on the other hand, the other section also runs with respect to the oscillation path If the permanent magnet is inclined and if it has a different direction of inclination, then it becomes the ratchet wheel by one tooth each in both directions of oscillation of the oscillator indexed so that two teeth are indexed for each oscillating movement he follows. Even with this classification, the largest air gap is at the joint two sections provided so that a further rotation of the shift wheel take place can, if one of the permanent magnets passes through this area.

Damit die magnetische Kopplung mit dem Schaltrad bei größeren Schwingungsamplituden in den Umkehrpunkten nicht aufgehoben wird, empfiehlt es sich, die freien Enden der Zähne mit einem dritten Teilstück zu verlängern, welches etwa in Richtung der Schwingungsbahn der Permanentmagnete verläuft. So that the magnetic coupling with the ratchet wheel with larger oscillation amplitudes is not canceled at the reversal points, it is advisable to use the free ends to extend the teeth with a third section, which is approximately in the direction of the The oscillation path of the permanent magnets runs.

Während bei den bisher beschriebenen Anordnungen die Weiterschaltung des Schaltrades kurz nach der Bewegungsumkehr des Schwingers erfolgte, kann das schräg verlaufende Teilstück der Zähne auch derart angeordnet werden, daß die Weiterschaltung des Schaltrades im Nulldurchgang des Schwingers erfolgt Um bei einer derartigen Anordnung eine sichere Schaltfunktion auch bei unterschiedlich großen Schwingungsamplituden zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, die Enden der Zähne in Richtung der Schwingungsbahn der diesen zugeordneten Permanentmagneten derart zu verlängern, daß sie den Schwinger vor und nach Erreichen des 8chwingungsllmkehrpunktee zunächst ohne Weiterschaltung des Schaltrades führen, bis dieser das im Bereich des Nuildurchganges schräg verlaufende Teilstück des Zahnes erreicht. Eine konstruktiv besonders günstige Lösung ergibt sich, wenn die Zähne an einem bezüglich des Schaltrades konzentrischen Zwischenring angebracht sind, welcher seinerseits über entsprechend ausgebildete Speichen mit dem Schaltrad verbunden ist. Bei dieser Äusführungsform verlaufen die Zähne und die Speichen bezüglich der Schwingungsbahn der Permanentmagnete schräg und mit unterschiedlicher Neigungsrichtung und sind zueinander in Umfangrichtung versetzt. Der größte Luftspalt ist im Bereich des Zwisohenringes vorgesehen. While in the arrangements described so far, the forwarding of the ratchet wheel took place shortly after the movement of the oscillator reversed, this can obliquely extending portion of the teeth can also be arranged in such a way that the indexing of the ratchet wheel in the zero crossing of the oscillator takes place Um in such a Arrangement ensures a safe switching function even with different vibration amplitudes To ensure, it is useful to put the ends of the teeth in the direction of the oscillation path to extend the permanent magnets assigned to them in such a way that they move the oscillator before and after reaching the oscillation reversal point initially without Continue switching the ratchet wheel until it is in the area of the zero passage oblique section of the tooth reached. A particularly favorable construction Solution arises when the teeth are concentric with respect to the ratchet wheel Intermediate ring are attached, which in turn has appropriately trained Spokes connected to the ratchet wheel. In this embodiment, the run Teeth and the spokes inclined with respect to the oscillation path of the permanent magnets and with different directions of inclination and are mutually circumferential offset. The largest air gap is provided in the area of the intermediate ring.

Um auch bei einer derartigen Anordnung eine sichere Funktionsweise bei veränderlicher Amplitude zu gewährleisten, empfiehlt es sich wiederum, die inneren und äußeren Enden der Zähne sowie die inneren Enden der Speichen mittels in Richtung der Schwingungsbahn verlaufender Teilstücke zu verlängern.In order to ensure reliable functioning even with such an arrangement To ensure that the amplitude varies, it is advisable to use the inner and outer ends of the teeth as well as the inner ends of the spokes means towards to extend the oscillation path running sections.

Die Beeinflussung der magnetischen Kopplung der schwingenden Permanentmagnete mit den Zähnen bzw.Influencing the magnetic coupling of the oscillating permanent magnets with the teeth or

Speichen des Schaltrades dadurch Verändern der Luftspaltlänge kann noch dadurch unterstützt werden, daß in an sich bekannter Weise Zähne bzw. Speichen mit variierenden Abmessungen vorgesehen werden. Beispielsweise ist es zweckmäßig, wenn die Zahn- oder Speichen breite von der Stelle des kleineren bis zur Stelle des größeren Luftspaltes abnimmt.Spokes of the ratchet wheel can change the length of the air gap are still supported by the fact that teeth or spokes are known per se with varying dimensions can be provided. For example, it is useful when the tooth or spoke width is from the point of the smaller to the point the larger air gap decreases.

Da erfindungsgemäße Schaltrad kann mit seinen Speichen' und Zähnen in einfacher Veine durch Stanzen, Ätzen oder in entsprechender Weise aus magnetisierbarem Material hergestellt werden, welches zur Bildung der größeren Luftspalte mit im Querschnitt U- bzw.Since ratchet wheel according to the invention can with its spokes' and teeth in simple veins by punching, etching or in a corresponding manner from magnetizable Material are made, which is used to form the larger air gaps with im Cross section U or

V-fürmigen Zinprägungen versehen ist.V-shaped embossing is provided.

Zum Antrieb der erfindungsgemäßen Anordnung eignet sich vor allem ein Drehschwinrer, dessen Drehachse parallel zur Schaltradachse verläuft und an dessen Umfang zwei Permanentmagnete nebeneinaader angeordnet sind. Grundsätzlich eignet sich jedoch auch ein Blatt-oder Stimmgabelschwinger, der in entsprechender Weise mit Permanentmagneten ausgestattet ist und der eine dem Drehschwinger entsprechende Schwingung durchführt.Above all, it is suitable for driving the arrangement according to the invention a rotary oscillator, the axis of rotation of which runs parallel to the axis of the ratchet wheel the circumference of which two permanent magnets are arranged side by side. Basically However, a leaf or tuning fork transducer is also suitable, which is in the corresponding Way is equipped with permanent magnets and the one corresponding to the rotary oscillator Vibration performs.

Auch ist es möglich, die erläuterte einordnung zur magnetischen Hemmung eines Federwerkes zu verwenden.It is also possible to classify it as a magnetic escapement to use a spring mechanism.

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele, die in den Zeichnungen dargestellt sind, im einzelnen erläutert. In diesen zeigen: Fig. 1 - 4 eine schematisch dargestellte Teilaufsicht der erfindungsgemäßen Anordnung nach einem ersten Ausführungsbeispiel in verschiedenen Schaltstellungen, Pig. 5 einen Schnitt länge der Linie A-B in Pig. 1, Pig. 6 - 9 eine schematisch dargestellte Teilaufsicht der erfindungsgemäßen Anordnung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel in verschiedenen Schaltstellungen, Pig. 10 einen Schnitt längs der Linie A-B in Pig. 6, Fig. 11 - 14 eine schematisch dargestellte Teilaufsicht der erfindungsgemäßen Anordnung nach einem dritten Ausführungsbeispiel in verschiedenen Schalt stellungen und Fig. 15 einen Schnitt@ längs der Linie A-B in Fig. 11.The subject matter of the invention is based on preferred embodiments, which are shown in the drawings, explained in detail. In these show: FIGS. 1-4 show a schematic partial plan view of the arrangement according to the invention according to a first embodiment in different switching positions, Pig. 5 a section length of the line A-B in Pig. 1, Pig. 6-9 a schematically shown Partial plan view of the arrangement according to the invention according to a second exemplary embodiment in different switch positions, Pig. 10 shows a section along the line A-B in FIG Pig. 6, 11-14 a schematically illustrated partial top view the arrangement according to the invention according to a third embodiment in different Switching positions and FIG. 15 shows a section @ along the line A-B in FIG.

In den .Zeichnungen sind lediglich die für das Verständnis der Erfindung wichtigen Teile der Fortschaltvorrichtung für eine Uhr dargestellt. Gleiche oder entsprechende Teile sind mit gleichen Ziffern bezeichnet.The .Drawings are only those for understanding the invention important parts of the indexing device for a clock shown. Same or corresponding parts are denoted by the same numbers.

In den Piguren 1, 5 und 11 ist eine abgebrochen dargestellte Unruh l ersichtlich, die in Richtung des Doppelpfeiles O um die Unruhachse 2 schwingt. In den weiteren Figuren ist die Unruh nur angedeutet dargestellt.Am Umfang der Unruh sind Periaanentmagne'te 3 und 4 angebracht, die mit dem unterhalb der Unruh um die Achse 6 umlaufenden Schaltrad 7 zusammenwirken, welches speichenförmig ausgebildete, und in gleichmäßigen Abständen angeordnete ßchaltzähne 8 aufweist.In Piguren 1, 5 and 11 there is a broken balance wheel l can be seen, which swings in the direction of the double arrow O about the balance axis 2. In the other figures the balance wheel is only indicated, around the circumference of the balance wheel Periaanentmagne'te 3 and 4 are attached, which with the below the balance around the Axis 6 rotating ratchet wheel 7 cooperate, which spoke-shaped, and having switching teeth 8 arranged at regular intervals.

Diese Schalt zähne bestehen jeweils aus einem etwa radial verlaufenden Teilstück 8a, einem schräg geneigten Teilstück 8b und einem wiederum etwa radial verlaufenden Endstück So. Wie Pig. 5 zeigt, haben sie ein V-förmiges Profil, so daß sich im Bereich der Stoßstelle zwischen den Teilstücken 8a und 8b ein großer Luftspalt und damit eine geringere magnetische Kopplung mit einem der Permanentmagnete 3 ober 4 ergibt. Bei dieser Anordnung verläuft die mit dem Kreisbogen P angedeutete Schwingungsbahn derPermanentmagnete 3 und 4 senkrecht zum Umfang des Schaltrades 7.These switching teeth each consist of an approximately radial Section 8a, an obliquely inclined section 8b and one again approximately radially trending tail like this. Like Pig. 5 shows they have a V-shaped profile so that there is a large one in the area of the joint between the sections 8a and 8b Air gap and thus less magnetic coupling with one of the permanent magnets 3 or 4 results. In this arrangement, that indicated by the circular arc P runs Oscillation path the permanent magnets 3 and 4 perpendicular to the circumference of the ratchet 7.

Die Anordnung hat folgende Wirkungsweise.The arrangement has the following mode of operation.

Fig. 1 zeigt den Schwinger gemäß Fig. 1 bis 5 im Nulldurchgang. Hierbei ist der Magnet 4 mit dem radial verlauf enden Teilstück 8a des Zahnes 8 gekoppelt, während sich der Magnet 3 gerade in der Zahnlücke zwischen den Zähnen 8 und 8' befindet. Bewegt sich die Unruh in Richtung des Pfeiles D weiter, gelangt der Magnet 3 in den Bereich des Zahnes 8', während sich der Magnet 4 dem vergrößerten Luftspalt gegenüberstellt, wie dies in Fig. 2 angedeutet ist. In dieser Stellung kehrt die Unruh ihre Schwingrichtung um und schwingt nunmehr in Richtung des Pfeiles E zurück. Wegen der stärkeren magnetischen Kopplung des Magneten 3 mit dem schräg geneigten Teilstück des Zahnes 8' wird das Schaltrad 7 mitgeführt und somit im Uhrzeigersinn gedreht, wobei der Magnet 4 den Zahn 8 im Bereich des größeren Luftspaltes wegen der geringeren magnetischen Kopplung verlassen kann. Auf diese Weise wandert das Schaltrad 7 über die in Fig. 3 dargestellte Stellung in die Stellung gemäß Fig. 4, in welcher das Schaltrad gegenüber der Stellung in Fig. 1 um einen Zahn weitergesohaltet ist. Die Unruh kann nunmehr mit ihren Permanentmagneten 3 und 4 aus ihrer zweiten Endlage wiederum in Richtung 405 Pfeiles D zurückschwingen und ihre urspriingliche Ausgangslage gemäß Fig. 1 einnehmen, worauf sich der erläuterte Bewegungsablauf wiederholt Bei der Bewegung der Unruh aus der Position gemäß Fig. 4 in die Ausgangslage erfolgt keine Weiterschaltung des Schaltrades, da die Bahn des Permanentmagneten 4 parallel zu dem inneren Teilstück 8'a des Zahnes 8' verläuft, während der Permanentmagnet 3, der sich in der dargestellten Lage im Bereich des größeren Iuftspaltes befindet, in den Bereich des Schaltzahnes 8'' überwechseln kann.Fig. 1 shows the oscillator according to FIGS. 1 to 5 in the zero crossing. Here the magnet 4 is coupled to the radially extending portion 8a of the tooth 8, while the magnet 3 is just in the tooth gap between the teeth 8 and 8 '. If the balance wheel continues to move in the direction of arrow D, magnet 3 moves into the area of the tooth 8 ', while the magnet 4 is the enlarged air gap as indicated in FIG. 2. In this position the The balance wheel reverses its direction of oscillation and now swings back in the direction of arrow E. Because of the stronger magnetic coupling of the magnet 3 with the obliquely inclined Part of the tooth 8 ', the ratchet 7 is carried along and thus clockwise rotated, the magnet 4 because of the tooth 8 in the area of the larger air gap the lower magnetic coupling can leave. This is how it wanders Ratchet wheel 7 via the position shown in FIG. 3 into the position according to FIG. 4, in which the ratchet wheel continues by one tooth compared to the position in FIG. 1 is. The balance wheel can now with its permanent magnets 3 and 4 from its second Swing back end position again in direction 405 of arrow D and its original Assume the starting position according to FIG. 1, whereupon the explained sequence of movements repeated when moving the balance from the position shown in Fig. 4 in the starting position, there is no further switching of the ratchet wheel because the track of the permanent magnet 4 runs parallel to the inner section 8'a of the tooth 8 ', while the permanent magnet 3, which is in the position shown in the area of the larger air gap is located, change over to the area of the switching tooth 8 ″ can.

Die aa den freien Enden der Zähne vorgesehenen, gleichfalls etwa radial verlaufenden Teil stücke 8c gewährleisten, daß der Permanentmagnet 3 auch bei gröberen Amplituden nicht die Kopplung mit den Schaltzähnen verliert. Die Amplitude des Unruhschwingers darf jedoch nicht so groß werden, daß die magnetische Kopplung des Permanentmagneten 4 in der Stellung gemäß Fig. 2 mit dam inneren Teilstück 8a abreißt und der Magnet 4 sich dem äußeren Teilstück 8'b des Nachbarzahnes nähert.The aa the free ends of the teeth provided, also approximately radially extending part pieces 8c ensure that the permanent magnet 3 even with coarser Amplitudes do not lose the coupling with the ratchet teeth. The amplitude of the balance vibrator however, must not be so large that the magnetic coupling of the permanent magnet 4 in the position shown in FIG. 2 with the inner section 8a tears off and the magnet 4 approaches the outer section 8'b of the neighboring tooth.

Während bei der Anordnung gemäß Fig. 1 bis 5 das Schaltrad pro Schwingung nur um einen Zahn weitergeschaltet wird, ermöglicht die Anordnung gemäß Fig. 6 - 10 eine Weiterschaltung um swei Zahn pro Schwingung. Zwar ist auch hier du Schaltrad 7 Mit ähnlich geformten Zähnen 9 wie das Schaltrad der vorstehend erläuterten Anordnung ausgestattet, jedoch hat die Bewegungsbahn der Permanentmagnete 3 und 4 bezüglich der Schaltzähne 9 einen anderen Verlauf.While in the arrangement according to FIGS. 1 to 5, the ratchet wheel per oscillation is only shifted by one tooth, enables the arrangement according to FIG. 6 - 10 an indexing by two teeth per oscillation. It is true that you are the ratchet here too 7 With similarly shaped teeth 9 as the ratchet wheel of the arrangement explained above equipped, but has the trajectory of the permanent magnets 3 and 4 with respect to the shift teeth 9 have a different course.

In diesem Fall ist nämlich die.um die Achse 2 schwingende Unruh 1 bezüglich des Schaltrades 7 derart angeordnet, daß die heiden Teilstücke 9a und 9b des Jeweils wirksamen Schaltßahnes bezüglich der Bewegungsbahn der Permanentmagnete in unterschiedl ichen Neigungsrichtungen verlaufen. Diese Anordnung bewirkt, daß das Schaltrad sowohl von dem Permanentmagneten 3 bei Bewegung aus der Stellung gemäß Fig. 6 über die Stellung gemäß Fig. 7 in die Stellung gemäß Fig. 8 als auch von dem Permanentmagneten 4 bei Bewegung aus der Stellung gemaß Fig. 8 in die Stellung gemäß Fig. 9 einen Drehimpuls erhält, wie das nachstehend noch im einselnen erläutert ist.In this case, the balance wheel swinging about axis 2 is 1 with respect to the ratchet 7 arranged such that the two parts 9a and 9b of the respective effective switching tooth with respect to the movement path of the permanent magnets run in different directions of inclination. This arrangement causes the ratchet wheel both from the permanent magnet 3 when moving from the position according to 6 through the position according to FIG. 7 into the position according to FIG. 8 as well as from the permanent magnet 4 when moving from the position shown in FIG. 8 into the position according to FIG. 9 receives an angular momentum, as will be explained in detail below is.

In Fig. 6 ist eine der beiden Endlagen dargestellt.In Fig. 6 one of the two end positions is shown.

Bei Bewegung der Unruh U in Richtung des Pfeiles E bleibt der Permanentmagnet 3 mit dem Zahn 9' magnetisch gekoppelt, währ;end zwischen dem Magneten 4 und dem Zahn 9 wegen des in diesem Bereich größeren Luftspaltes eine geringere Kopplung besteht, so daß sich der Magnet 4 von dem Zahn 9 entfernen kann, wie it Fig. 7 angedeutet ist. Somit erhält das Schaltrad 7 einen ersten Drehimpuls im Uhrzeigersinn. Hat die Unruh 1 ihre zweite, in Fig. 8 dargestellte Endlage erreicht, so ist der Magnet 4 mit dem inneren Teilstück des Zahnes 9e ' magnetisch stark gekoppelt, während zwischen dem Magneten 3 und dem Zahn 9' wege des größeren Luftspaltes eine geringere Kopplung vorhanden ist. Infolge dieser engen Kopplung zwischen dem Magneten 4 und dem bezüglich seiner Schwingungsbahn geneigt verlaufenden inneren Teilstück des Zahnes 9" erhält das Schaltrad 7 beim Riickschwung des Schwingers einen weiteren Drehimpuls im Uhrzeigersinn, wobei die Kopplung des Magneten 3 mit dem Zahn 92 wegen des größeren Luftspaltes abreißen kann. Nach einer Vollschwingung des Schwingers hat sich somit das Schaltrad um zwei Zähne weitergedreht, so daß es die in Fig. 9 dargestellte Stellung einnimmt, in welcher der Magnet 3 mit dem übernächsten Zahn 9 " ' magnetisch verkoppelt ist.When the balance wheel U moves in the direction of arrow E, the permanent magnet remains 3 magnetically coupled to the tooth 9 ', while between the magnet 4 and the Tooth 9 has a lower coupling because of the larger air gap in this area exists so that the magnet 4 can move away from the tooth 9, as indicated in FIG is. Thus, the ratchet 7 receives a first angular momentum in a clockwise direction. Has the balance 1 reaches its second end position shown in Fig. 8, so is the magnet 4 magnetically strongly coupled to the inner section of the tooth 9e ', while between the magnet 3 and the tooth 9 'because of the larger air gap a smaller one Coupling is available. As a result of this close coupling between the magnet 4 and that regarding his Oscillation trajectory inclined inner Part of the tooth 9 ″ receives the ratchet 7 when the oscillator swings back another angular momentum clockwise, the coupling of the magnet 3 with the tooth 92 can tear off because of the larger air gap. After a full swing of the oscillator has thus turned the ratchet wheel by two teeth, so that it occupies the position shown in Fig. 9, in which the magnet 3 with the The next but one tooth 9 '' 'is magnetically coupled.

Das in Fig. 10 dargestellte Proiil der Schalt zähne entspricht hierbei im wesentlichen dem in Fig. 5 dargestellten.The profile of the shift teeth shown in FIG. 10 corresponds here essentially that shown in FIG.

Auch bei dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Big, 11 - 15 wird das Schaltrad bei Jeder Halbschwingung weitergeschaltet. Diese ordnung unterscheidet sich in ihrer Wirkungsweise jedoch insofern von den Anordnungen gemäß Fig. 1 - 10, als hier die Umschaltung beim Nulldurchgang des Schwingers erfolgt, was aus konstruktiven und kinematischen Gründen vorteilhafter ist, da der Schwinger im Nulldurchgang seine größte kinetische Energie hat.Even in the third embodiment of the invention according to Big, 11 - 15 the ratchet is shifted for every half oscillation. This order however differs in its mode of action from the arrangements according to Fig. 1 - 10, when the switchover takes place when the oscillator crosses zero, which is more advantageous for structural and kinematic reasons, since the oscillator has its greatest kinetic energy at the zero crossing.

Wie die Zeichnungen zeigen1 weist das Schaltrad 3 einen konzentrisch angeordneten Ring 10 auf, der von Speichen 11 des Schaltrades getragen wird iznd an dessen Umfang bezüglich der Speichen 11 versetzt angeordnete Schaltzähne 12 vorgesehen sind. Die Schaltzähne 12 weisen wiederum ein inneres, etwa radial verlaufendes Teilstück 12a, ein schräg geneigtes Teilstück 12b und ein äußeres, wiederum radial verlaufendes Teilstück 12c auf, wobei die Schwingungsbahn der Magnete 3 und 4 den Ring 10 senkrecht schneidet. Die zwischen dem Ring 10 ulld dem Schaltrad 3 vorgesehenen Speichen 11 setzen sich gleichfalls aus zwei Teilstücken lla und llb zusammen, wobei das äußere Teilstück lib bezüglich der Schwingungsbahn der Permanentmagnete 9 und 4 eine andere Neigungsrichtung einnimmt, als das entsprechende Teilstück 12b der äußeren Zähne. Das Jeweils wirksame innere Teilstück lla der Speichen verläuft wie das entsprechende innere Teilstück 12a der Zähne in Richtung der Schwingungsbahn, wie vor allem aus Fig. 12 ersichtlich ist. Wie der Schnitt A-B in Fig. 15 zeigt, ist bei dieser Anordnung der vergrößerte Luftspalt im Bereich des Ringes 10 vorgesehen.As the drawings show, the ratchet wheel 3 a concentrically arranged ring 10, which is carried by spokes 11 of the ratchet wheel is iznd shift teeth arranged on its circumference with respect to the spokes 11 12 are provided. The shift teeth 12 in turn have an inner one, approximately radially extending section 12a, an obliquely inclined section 12b and an outer, again radially extending portion 12c, the oscillation path of the magnets 3 and 4 the ring 10 intersects vertically. The one between the ring 10 ulld the ratchet wheel 3 provided spokes 11 are also composed of two parts 11a and 11a llb together, the outer section lib with respect to the oscillation path of the permanent magnets 9 and 4 assumes a different direction of inclination than the corresponding section 12b of the outer teeth. The respectively effective inner section 11a of the spokes runs like the corresponding inner part 12a of the teeth in the direction of the oscillation path, as can be seen above all from FIG. As the section A-B in Fig. 15 shows, In this arrangement, the enlarged air gap is provided in the area of the ring 10.

Diese Anordnung hat folgende Wirkungsweise: Nahe der einen Endlage gemäß Fig. 11 ist der Magnet 3 mit dem äußeren Teilstück des Zahnes 12' magnetisch gekoppelt. Bei Bewegung der Unruh 2 in Richtung des Pfeiles E erteilt der Magnet 3 über das schräg verlaufende Mittelstück des Zahnes 12' dem Schaltrad 3 einen Drehimpuls im Uhrzeigersinn. Die Kopplung des Permanentmagneten 4 mit dem Schaltrad kann aus dieser Position heraus wegen des größeren Luftspaltes gelöst werden.This arrangement has the following mode of action: Near one of the end positions 11, the magnet 3 is magnetic with the outer section of the tooth 12 ' coupled. When the balance 2 is moved in the direction of arrow E, the magnet issues 3 via the inclined middle section of the tooth 12 'to the ratchet 3 a Clockwise angular momentum. The coupling of the permanent magnet 4 with the ratchet wheel can be released from this position because of the larger air gap.

Eine im Bewegungsablauf folgende Position gemäß Fig. 12 zeigt den Schwinger kurz vor Erreichen der zweiten Endstellung, die in Fig. 13 dargestellt ist.A following position in the sequence of movements according to FIG. 12 shows the Oscillator shortly before reaching the second end position, which is shown in FIG. 13 is.

In dieser Position sind die Magnete 3 und 4- mit dem jeweils inneren Teilstück des Zahnes 12' bzw.In this position the magnets 3 and 4 are in each case with the inner one Part of the tooth 12 'or

der Speiche 11' magnetisch gekoppelt. Schwingt die Unruh aus der in Fig. 13 dargestellten Endstellung schließlich in Richtung des Pfeiles D zurück, erfährt das Schaltrad 10 zunächst keinen Drehimpuls, solange die Magnete 3 und 4 die inneren Teilstücke 12'a bzw. ll'a überstreichen. Bei der Fortsetzung der Bewegung reißt schließlich die Kopplung des Magneten 3 mit dem Teilstück 12'a ab, was wegen des in diesem Bereich vergrößerten Luftspaltes möglich ist, während der mit dem Speichenteil ll'b gekoppelte Magnet 4 das Schaltrad 10 im Uhrzeigersinn weiterdreht mit wird das Schaltrad 10 von der rückschwingenden Unruh in die Position gemäß Fig. 14 gebracht, in welcher nunmehr der Magnet 3 mit dem äußeren Teilstück des Zahnes 12" magnetisch gekoppelt-ist. Da sich in dieser Position wiederum der Magnet 4 im Bereich des größeren Luftspaltes befindet, kann eine weitere Drehung des, Schaltrades bei der Bewegungsumkehr der Unruh in der anhand von Fig., 11 erläuterten Weise erfolgen und sich der geschilderte Bewegungsablauf wiederholen.the spoke 11 'magnetically coupled. Swings the balance out of the in Fig. 13 finally shown end position in the direction of arrow D back, the ratchet 10 does not experience any angular momentum as long as the magnets 3 and 4 paint over the inner sections 12'a and 11'a. When continuing the movement Finally, the coupling of the magnet 3 with the section 12'a tears off, which is due to of the enlarged air gap in this area is possible, while with the Spoke part ll'b coupled magnet 4, the ratchet 10 continues to rotate clockwise with the ratchet 10 is moved from the swinging balance wheel to the position shown in FIG. 14 brought, in which now the magnet 3 with the outer portion of the tooth 12 "is magnetically coupled. Since in this position the magnet 4 is again in the The area of the larger air gap is, a further rotation of the ratchet wheel When the movement of the balance wheel is reversed, it is carried out in the manner explained with reference to FIG. 11 and repeat the described sequence of movements.

Claims

Patent claims:

9 device for converting an oscillating movement into a rotary movement, consisting of an oscillator, in particular a rotary oscillator, and a ratchet wheel with tooth-like or spoke-like projections provided on its circumference, which are in this way are formed and magnetically coupled to the vibrator that the ratchet through the oscillation of the oscillator in rotary motion that takes place parallel to the level of the ratchet wheel is brought, characterized in that. two permanent magnets on the transducer (1) (3, 4) are attached and that the air gap between the permanent magnets (3, 4) and those made of magnetizable material, provided on the ratchet (7) Teeth (8, 9, 11, 12) along the Sohwingungsbahn changes in such a way that the alternating magnetic coupling of one of the permanent magnets (3, 4) with one of two neighboring teeth predominate.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that din permanent magnets (, 4) on the oscillator (1) arranged one behind the other at a distance in the direction of oscillation which is approximately the distance of the smallest measured along the oscillation path Air gap corresponds to the largest, and that the Teeth (8, 9, 11, 12) at least one between the largest and smallest air gap with respect to each the oscillation path inclined section (8b, 9b, 11b, 12b).

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the teeth (8) of the holding wheel (?) a to the oscillation path of the permanent magnets (3, 4) have parallel (8a) and an inclined section (8b), wherein the largest air gap is provided at the joint between the two sections.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the vibration path the permanent magnets (3, 4) runs perpendicular to the circumference of the ratchet wheel (7), and that the inclination of the inclined section (8b) with respect to the oscillation path is about 450.

5. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the teeth (9) from two with respect to the oscillation path of the permanent magnets (3, 4) obliquely running sections (9a, 9b) with different directions of inclination exist with the largest air gap provided at the joint of both sections is.

6. Apparatus according to claim 3, 4 or 5, characterized.

characterized in that the outer ends of the teeth (8, 9) each one third, running in the direction of the oscillation path of the permanent magnets (3 '4) Have part (8c, 9c).

7. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the inclined section (11b, 12b) of the teeth (11, 12) in the area of the oscillator (1) are arranged and that the ends (lla, 12a, 12c) of the teeth (11, 12) in the direction the oscillation path of the permanent magnets (3, 4) corresponding to these.

8. Apparatus according to claim 71, characterized in that the ratchet wheel (7) has a concentric ring (10), on the outer circumference of which teeth (12) are attached and the spokes (11), which are also made of magnetizable Material exist, is connected to the ratchet wheel (7), the teeth (12) and the spokes (11) are offset from one another in the circumferential direction and with respect to the Oscillation path of the permanent magnets (3, 4) sloping and with different directions of inclination have extending sections (11b, 12b).

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the largest Air gap is provided in the area of the ring (10).

10. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the inner and outer ends (12) of the teeth and the inner ends of the spokes (11) have sections (12a, 12c; 11a) extending in the direction of the oscillation path.

11. The device according to one or more of claims 1-105 characterized in that the width of the teeth and / or spokes from the point of the smallest decreases to the point of the largest air gap.

12. Device according to one of claims 1-11, characterized in that that the ratchet wheel (7) with its spokes (11) and / or teeth (8, 9, 12) through Punching, sweating or in a correspondingly quiet manner made of magnetizable material and to form the enlarged air gaps with U- or V-shaped cross-sections Embossing is provided.

13. Device according to one or more of claims 1-12, characterized characterized in that the oscillator is designed as a rotary oscillator (1), its The axis of rotation (2) runs parallel to the ratchet axis (6) and the permanent magnets (3, 4) are attached next to one another near its periphery.