DE2001709A1 - Schaltwerk fuer die Zeigerfortschaltung bei Uhren - Google Patents

Description

• Schaltwerk für die Zeigerfortschaltung bei Uhren Bei den gebrauchlichen Uhren, insbesondere.Wand- und Tißohuhren, werden in neuerer Zeit vielfach direkt angetriebene 9Schwinger oder Unruhen verwendet, die einen auf ortsfeste oder umgekehrt -Spulen einwirkenden Magnet.tragen/ so daß mit Hilfe einer Transistorschaltung selbstSerregte Schwingungen auRrechterhalten werden. Bei diesen Schwingern, zu denen auch Stimmgabeischwinger gehören, werden vielfach höhere Frequenzen von 10 Hz und mehr benutzt, was dazu führt, daß die sonst übliche Fortschaltung des Zeigerwerks mit Hilfeivon mechanischen Gesperren Geräusche erzeugt, die von den Benutzern der Uhr als lästig empfunden werden. Dies gilt insbesondere für Uhrwerke, die auch für Wecker verwendet werden.
• Zur Vermeidung dieser Nachteile sieht die Errindung ein Schaltwerk vor, bei welchem die schrittweise Fortschaltung der Welle des Zeigerwerks durch die Bewegung des Schwingers durch magnet tische Einwirkung bewirkt wird; diese Fortschaltung geht daher geräuschlos vor sich.
• Die Erfindung ist Jedoch nicht nur bei Schwingern mit hoher Frequenz und kleiner Schwingungsamplitude, sondern auch bei Schwingern mit größerer Schwingungsamplitude und niedriger Frequenz anwendbar.
• Nach dem Grundgedanken der Erfindung ist auf der Zeigerwerk welle ein Polrad angebracht, welches durch ein von dem Schwinger hin- und herbewegtes Triebmagnetsystem schrittweise angetrieben wird; dieses Triebmagnetsystem besitzt zwei zu dem Polrad etwa diametral angeordnete und zu ihm etwa tangential bewegte Magnetpole, die so angeordnet sind, daß bei Jeder Halbschwingung der eine Magnetpol sich aus aeiner diametralen Lage tangential entfernt und gleichzeitig der gegenüberliegen de Magnetpol sich tangential in seine diametrale Lage hineinbewegt, so daß bei Jeder Halbschwingung des Schwingers das Polrad um eine halbe Polteilung und bei der folgenden Halbsohwingung wiederum um eine halbe Polteilung fortgeschaltet wird. Eine volle Schwingung des Schwingers hat somit eine Fortschaltung um eine ganze Polteilung des Polrades zur Folge.
• Wie im folgenden näher erläutert, kann dabei dafür gesorgt werden, daß die Fortschaltung des Polrades immer, also auch beim Anlauf des Schwingers, in der gewünschten Richtung erfolgt.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert.
• Anhand der Fig. 1 ist die grundsätzliche Wirkungsweise der Erfindung schematisch veranschaulicht. Das auf der Zeigerwerkswelle 1 angebrachte Polrad 2, welches vorteilhafterweise eine ungerade Polzahl (im gezeigten Beispiel sieben Pole) aufweist, wird dadurch fortgeschaltet, daß hzwei» etwa diametral gegenüberliegende Magnetpole N und S von dem Schwinger in Richtung der eingetragenen Pfeile, d.h. etwa tangential zur Polradbewegung hin- und herbewegt werden. In Fig. 1 sind die Magnete N und S in derjenigen Stellung angegeben, welche einer Endstellung des ausgeschwungenen Schwingers entspricht. Unter der Annahme einer Schwingungsamplitude von) bewegt sich der Magnet N, wenn der Schwinger sich in seine andere Endstellung bewegt, etwa tangential in die Lage N', während gleichzeitig der Magnet 5 sich in die Lage S' bewegt, wobei S' sich in der diametralen Ebene d-d befindet, in welcher ursprünglich sich der Magnet N sowie der zu diesem benachbarte Pol p1 befand. Bei diesem Vorgang wird durch die zwischen N und p1 stattfindende magnetische Anziehung der Pol p1 mitgefUhrt, wobei sich der Abstand zwischen N und p1 zunehmend vergrößert, während gleichzeitig der Pol p4 sich dem in die Lage St bewegenden Magnet S nähert und schließlich in den Anziehungsbereich von S kommt so daß der Pol p4 schließlich in der diametralen Ebene d-d dem Magnet St gegenübersteht, während der Pol p1 sich in die diametrale Ebene dt bewegt hat. Bei der folgenden Halbschwingung des Schwingers werden die-Magnete N und S aus ihren Lagen N' bzw. S' wieder in die ursprünglichen Lagen zurückkehren, wobei ihre Rollen nunmehr vertauscht sind, indem der Magnet S den Pol p4 mitsichführt, während der Pol p7 sich dem zurUcktehrenden Magnet N nähert und in dessen Anziehungsbereich kommt. Das Polrad und die Welle 1 werden somit in Richtung des Pfeiles f schrittweise gedreht, und zwar bei jeder Halbs.chwingung des Schwingers um eine halbe Polteilung, somit bei einer'vollen Schwingung des Schwingers um eine ganze Polteilung.
• Fig. 2 und Fig. 3 zeigen schematisch in Ansicht und-Draufsicht die Anordnung des Schwingers und des von ihm angetriebenen Polrades. Das auf der Zeigerwelle 1 sitzende Polrad 2 wird von einem Triebmagnetsystem angetrieben, welches aus dem oberen Magnet N und dem unteren Magnet S besteht, die beide miteinander-durch einen Rückschlußbügel 3 aus weichem Eisen verbunden sind. Der RUckschlußbügel 3 ist an dem auf der Achse 5 befestigten Schwingarm 4 angebracht, welcher in an sich bekannter Weise einen oder mehrere Magnete 7 trägt, die mit Spulen 8 zusammenwirken, so daß über eine' Transistorschaltung selbsterregte SchwingungenFdes Schwingers aufrechterhalten werden.
• Die Achse 5 ist von einer wendelförmigen Richtkraftfeder 6 umgeben.
• Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 erzeugen die mit den Spulen 8 zusammenwirkenden Magnete 7 zugleich die Magnetfelder, welche durch die aus weichem Eisen bestehenden Rückschlußbügel 10 bei N und S austreten und in der beschriebenen Weise auf das Polrad 2 einwirken. Erforderlichenfalls können die mit 9 bezeichneten Gegengewichte vorgesehen sein.
• Fig. 5 zeigt eine weitere Abwandlung, bei welcher das Triebmagnetsystem Magnete 7 trägt, die mit zugehörigen Spulen 8 zur Erzeugung der Selbsterregung zusammenarbeiten und zugleich bei N und S die auf das Polrad 2 einwirkenden Magnetfelder erzeugen. In Fig. 4 und 5 ist die auf der Achse 5 vorgesehene Richtkraftfelder nicht eingezeichnet.
• Die beschriebenen Ausführungsbeispiele eignen sich insbesondere für Schwinger, die eine begrenzte Amplitude von ungefähr 30° haben. Durch entsprechende Wahl der Polzahl des Polrades und der Abstände der Magnete lassen sich die beschriebenen Anordnungen jedoch auch für größere Schwingungsweiten anpassen.
• Zur Verwendung bei einem Schwinger mit einer großen Amplitude, z.B. mit einer Halbschwingung von ca. 2700, kann eine nach Fig. 6 abgewandelte Anordnung angewendet werden. Die hier mit 11 bezeichnete Unruh schwingt mit einer Halbschwingung von etwa 270° und steht unter der Einwirkung einer Richtkraft-Wendelfeder 6, die neun Windungen aufweist. Das auf das Polrad 2 einwirkende Triebmagnetsystem N-S ist hier an der zweiten Federwindung befestigt, und wird demgemäß eine Halbschwingung mit einer Amplitude von 30° ausführen.
• Fig. 7 zeigt eine Ausführungsmöglichkeit eines Stimmgabel-Schwingers 12, dessen einer Schenkel ein auf das Polrad 2 einwirkendes Triebmagnetsystem N-S trägt. Das Polrad hat hier neun Pole, während im übrigen die Wirkungsweise den vorangegangenen Erläuterungen entspricht.
• Fig. 8 zeigt eine Ausfuehrung mit einem einfachen Blattfederschwinger 13 anstelle des Stimmgabelschwingers nach Fig. 7.
• dm Gegensatz zu den beschriebenen Ausführungsbeispielen könnten auch die Polradzähne als Magnete ausgebildet sein. Das Triebsystem könnte dabei aus weichem Eisen bestehen oder ebenfalls Magnetpole aufweisen.
• Ansprüche:

Claims (6)

1. Ansprithe: 1) Schaltwerk für die Zeigerfortschaltung bei Uhren, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß auf der Zeigerwerkwelle ein Polrad angebracht ist> welches durch ein von dem Schwinger hin- und herbewegtes Triebmagnetsystem schrittweise angetrieben wird, wobei dieses Triebmagnetsystem zwei zu dem Polrad etwa diametral angeordnete und zu ihm etwa tangential bewegte Magnetpole aufweist, die so angeordnet sind, daß bei jeder Halbschwingung der eine Magnetpol sich aus seiner diametralen Lage tangential entfernt und gleichzeitig der gegenUperliegende Magnetpol sich tangential in Lage seine diametrale/hineinbewegt, daßbei jeder Halbschwing des Schwingers das Polrad um eine halbe Polteilung und bei der folgenden Halbschwingung wiederum um eine halbe Polteilung fortgeschaltet wird.
2. 2)Schaltwerk nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß das Polrad (2) aus magnetisch weichem Eisen besteht und das Triebsystem zwei etwa gegenüberliegende Magnetpole von entgegengesetzter Polarität aufweist, die durch einen magnetischen Rücksohlußbügel miteinander verbunden sind.
3. 3) Schaltwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Polrad (2) eine ungerade Polzahl ausweist und in den Endstellungen des Schwingers jeweils der eine oder der andere Magnetpol sich in einer diametralen Ebene (d-d) des Polrades befindet (Fig. 1).
4. 4) Schaltwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e -k e n n z e 1 c h n e t, daß die auf das Polrad einwirkenden Magnete (7) zugleich mit den zur Erzeugung der Selbsterregung vorgesehenen ortsfesten Spulen (8) zusammenwirken.
5. 5) Schaltwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4 für einen Schwinger mit großer Schwingungsweite und einer die Schwingerachse umgebenden wendelförmigen Richtkraftfeder, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Triebmagnetsystem an einer Windung der Richtkraftfeder angebracht ist, welche von dem an der Schwingerachse befestigten Federende entfernt ist.
6. 6) Schaltwerk nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Polradzähne als Magnete ausgebildet sind.