DE2350340A1

DE2350340A1 - Elektrische uhr

Info

Publication number: DE2350340A1
Application number: DE19732350340
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Fehrenbacher
Original assignee: Kieninger and Obergfell GmbH and Co
Current assignee: Kieninger and Obergfell GmbH and Co
Priority date: 1973-10-06
Filing date: 1973-10-06
Publication date: 1975-04-17
Also published as: US3990226A; GB1462230A; DE2350340B2; USRE31073E; CA1023955A; DE2350340C3

Description

KIENINGER & OBERGFELL ·

Fabrik für technische
Laufwerke und Apparate
St, Geor^en/Schwarzwald

Patentanmeldung

Elektrische Uhr

Die Erfindung betrifft eine elektrische Uhr mit einem ersten, der zeitbestimmenden Laufregelung des Uhrwerkes dienenden Gangordner, insbesondere Unruh, und einem zugeordneten, nicht der Laufregelung des Uhrwerkes dienenden, jedoch vom Uhrwerk mit angetriebenen Torsionspendel, wobei ein vom abgezweigten Leistungsfluß des Uhrwerkes angetriebenes Mitnehmerteil während seiner umlaufenden Bewegung in eine antreibende Wirkverbindung mit einem vom Torsionspendel mitbewegten, an der Torsionsfeder vorzugsweise in der Nähe von deren Aufhängepunkt angebrachten Antriebsglied gelangt, und wobei ein Bev/egungsausgleich zwischen antreibendem Uhrwerk und Torsionspendel vorgesehen ist_o

Zweck der Erfindung ist es, die Anzeigegenauigkeit und Funktionssicherheit von mit Torsionspendel, vorzugsweise Torsionszierpendel, versehenen Uhren zu verbessern«.

Es sind seit langem Federzuguhrwerke bekannt, welche von einem· Torsionspendel über eine zugeordnete Torsionspendelhemmung ablaufgeregelt werden.

5098 16/0971

Die sehr große Schwingungszeit des Torsionspendels und die zu dessen Antriebsunterhaltung erforderliche, verhältnismäßig geringe Energie ermöglichen in Verbindung mit einem entsprechend dimensionierten Ferderzugwerk eine sehr lange Laufzeit des Uhrwerkes pro einmaligen Federaufzug,, welche ein Vielfaches dessen beträgt, was in Verbindung mit einem üblichen Gangordner, insbesondere Unruh- oder Schwerkraftpendel, erreichbar ist.

Der pro Jahr nur einmal in der Regel erforderlich werdende Aufzug zusammen mit dem beliebten ästhetischen Pendelspiel des vorzugsweise als stilisierte Krone ausgebildeten Torsionspendels haben zu einer großen Beliebtheit und weiten Verbreitung von durch Torsionspendel ablaufgeregelten Uhren bzw. Uhrwerken mit Federzug geführt.

Die langsamen Bewegungen des Torsionspendels und damit auch der mit diesem funktionsverbundenen Hemmungsteile, sowie die geringe zur Verfügung stehende Kraft erfordern aber nun eine sehr präzise Fertigung der Torsionspendelhemmung und der übrigen bewegten Teile des Uhrwerkes und selbst bei sehr sorgfältiger Bearbeitung und Montage der einzelnen Teile läßt sich eine gewisse Brschütterungs- und Aufstellempfindlichkeit der durch Torsionspendel ablaufgeregelten Uhren nicht unterbinden_o Diese Empfindlichkeit führt zu einem relativ häufigen Stehenbleiben dieser Uhren und zu einer häufig zu beobachtenden, durch die langsame Pendelbewegung noch begünstigte Gangabweichung solcher durch Torsionspendel ablaufgeregelter

509816/0971

Uhren.

Die Torsionspendelhemmung ist in aller Regel eine modifizierte Grahamhemmung, welche in bezug auf ihre Dimensionierung und Auslegung einen Kompromiß zwischen einem nicht zu großen Ruhewinkel und einem nicht zu flachen Hemmungseingriff darstellt· Die Übertragung der Antriebsbewegung auf das Torsionspendel erfolgt durch einen im Anker der Hemmung eingesetzten Stift, der mit. einer mit der Torsionsfeder beweglichen Gabel in Eingriff steht. Die mit dieser Anordnung verbundene Hebelübersetzung ist sehr empfindlich gegen Reibungseinflüsse und bedarf zusätzlich sorgfältiger Einstellung.

Es sind andererseits Stiluhren auf dem Markt, bei welchen ein Federzugwerk durch eine übliche Unruhanordnung ablauf geregelt wird. Unterhalb des Uhrwerkes ist ein die Anordnung eines Torsionskronenpendels simulierender Aufbau vorgesehen, der auf einer senkrecht gelagerten Achse drehbar aufgebracht ist und vom Uhrwerk durch eine sogenannte Kronenverzahnung über eine Federkupplung mitgeschleppt wird. Durch die Schleppkupplung wird die intermittierende Antriebsbewegung des Uhrwerkes in eine scheinbar kontinuierliche Drehbewegung umgesetzt und das simulierte Kronenpendel langsam in einer Richtung bewegt. Hierbei wird jedoch auf das für Torsionspendel charakteristische Wendespiel verzichtet, welches sich durch einen besonders angenehm empfundenen langsamen Übergang der jeweils eingeschlagenen Drehbewegung in eine vorübergehende Stillstandsposition kennzeichnet und vom Publikum weitgehend bevorzugt wird.

5 09816/0971 - 4 -

Durch die DT-OS 1 798 274 vrird bereits vorgeschlagen, bei einer Torsionspendeluhr das Torsionspendel durch ein besonderes Antriebssystem antreibbar und den Betrieb des Uhrwerkes mit seinem Gangordner unabhängig von der Form und der Masse des Torsionspendels zu gestalten. Im einzelnen wird hierzu vorgeschlagen, das Torsionspendel entweder völlig getrennt von dem die Zeitanzeige bewirkenden Uhrwerk anzuordnen und unabhängig von diesem, beispielsweise durch eine elektronische Steuereinrichtung in seinen Antriebsbewegungen zu unterhalten oder aber bei Verwendung eines durch einen sogenannten Schleuderaufzug betätigten elektrischen Uhrwerkes die oszillierende Bewegung des Schwunggewichtes zum Antrieb des Torsionspendels auszunutzen. Hierzu ist der das Schwunggewicht tragenden Buchse ein mit letzterem beweglicher Stift zugeordnet, der an seinem äußeren Ende von einem mit der Torsionsfeder des Torsionspendels beweglichen Gabelstück umfaßt wirdo Die mit der Aufzugsbewegung und dem Uhrwerksablauf einhergehende oszillierende Bewegung des Schwunggewichtes wird durch den Stift mit durchlaufen und somit auf die Torsionspendelanordnung übertragen»

Erfahrungsgemäß ändert sich bei elektrischen Uhrwerken, die durch Schleuderaufzug betätigt werden, im Laufe der Zeit infolge der sich nach und nach reduzierenden Batteriespannung der Elongationswinkel des Schleudergewichtes. Gleichzeitig ändert sich die Frequenz der Aufzugsbetätigung, so daß bei dem' bekanntgewordenen Uhrwerk das Torsionspendel während der Betriebsdauer einer Speiseeinheit durch Energieamplituden unterschiedlicher Größe und Frequenz beaufschlagt wird«,

Dies hat zur Folge, daß eine konstante Schwingungsweite des Torsionspendels nicht erreicht werden.kann und daß in gewissen Phasen des Betriebsablaufes Überlagerungen zwischen der Eigenfrequenz des Torsionspendels und der Betätigungsfrequenz des Schleuderaufzüges eintreten können, die bis zum Stillstand des Pendels führen. Die Verwirklichung eines ungestörten Pendelspieles ist deshalb durch diese bekanntgewordene Anordnung nicht möglich. Andererseits hat die in der DT-OS 1 798 274 ebenfalls vorgeschlagene Anordnung eines völlig getrennten Antriebes des Torsionspendels den Nachteil, daß, abgesehen von nicht unerheblichem Aufwand für die besondere Antriebseinheit, die bauliche Zusammengehörigkeit zwischen Torsionspendel und Uhrwerk aufgegeben wird und im Gehäuse ein besonderer Raum für die Unterbringung der zusätzlichen Antriebseinheit erforderlich ist. Der gleichzeitig mit einhergehenden zusätzliche Stromverbrauch der, falls eine zusätzliche Stromquelle nicht zugeordnet wird, von der auch das zeitanzeigende Uhrwerk antreibenden Speisestromquelle mit übernommen werden muß und damit zweifellos die Gangdauer des Uhrwerkes beeinträchtigt, darf ebenfalls nicht übersehen werden.

Zur Behebung der Nachteile, der in der DT-OS 1 798 274 beschriebenen Ausführungsform einer Uhr mit durch Schleuderaufzug angetriebenem nebengeordneten Torsionspendel ist vom gleichen Anmelder in der DT-OS 1 936 654 ein Vorschlag vorveröffentlicht worden, um die Divergenz zwischen der Eigenschwingung des Torsionspendels und der Betätigungsfrequenz des Schleuderaufzuges in ihrer Wirkung zu unterbinden.

5098 16/097 1

Danach soll zwischen den zum Antrieb des Torsionspendels in Wirkverbindung tretenden Elementen ein zusätzlicher, mit dem Kontakt des Schleuderaufzuges in Reihe liegender weiterer Kontakt zugeordnet werden, nachdem gleichzeitig die in der DT-OS 1 798 274 veröffentlichte formschlüssige Verbindung zwischen Schwunggewicht des Schleuderaufzuges und dem Antriebsglied des Torsionspendels aufgehoben worden ist. Mit diesem Verbesserungsvorschlag soll erreicht werden, daß eine Betätigung des Schleuderaufzüges nur dann erfolgt, wenn erstens der Federspeicher abgelaufen und zweitens das Torsionspendel eine bestimmte, für den Antrieb desselben günstige Position einnimmt. Durch die Anordnung nach dem Verbesserungsvorschlag kann zwar bedingt eine Synchronisierung zwischen Aufzugsvorgang des Schieuderaufzüges und der Stellung des Torsionspendels erreicht werden, in dem Impulsstromkreis des Schleuderaufzugmagneten hingegen sind nun zwei in Reihe liegende Kontakte angeordnet, wodurch die Kontaktunsicherheit wesentlich erhöht wird. Hierbei ist zu beachten, daß der ImpulsStromstoß des Impulsmagneten sehr hoch ist und somit bereits das Aufkommen geringer Übergangswiderstände an den Kontaktstellen und Zuführungsverbindungen zu einem Versagen des Impulsmagneten und damit des Schleuderaufzuges führen kann ·

Für beide in den DT-0S«n 1 798 274 und 1 936 654 offenbarten Ausführungsformen einer Uhr mit durch Schleuderaufzug angetriebenem nebengeordnetem Torsionspendel gilt ferner grundsätzlich, daß durch das Zusammenwirken von Schleuderaufzug

„ ₇ _ 5098 16/0971

und Torsionspendelantrieb die Punktion des Schleuderaufzuges nachteilig beeinflußt und ein sicherer konstanter Antrieb des Gangordners unterbunden wird. Von Nachteil sind ferner die durch die Funktion des Schleuderaufzuges hervorgerufenen schlagartigen Nebengeräusche, die bei den bislang als völlig geräuschlos angesehenen Torsionspendeluhren als besonders störend empfunden werden.

Durch die deutsche GebrauchsmusterschriiFt 71 o4 328 ist eine Torsionspendeluhr bekanntgeworden, bei welcher das Uhrwerk durch ein elektronisch gesteuertes Unruhmotorsystem angetrieben wird, welches gleichzeitig der Zeithaltung des Uhrwerkes dient.

Von dem Laufwerk des Uhrwerkes ist ein Abtrieb abgeleitet, welcher nach einem kleinen Federspeicher geführt ist, der durch ein Federhaus mit in diesem angeordneter Spiralfeder gebildet wirdo Die Kupplung zwischen Spiralfeder und Federhaus ist schleifend, so daß zwischen Uhrwerk und dem dem Federspeicher nachgeordneten Antriebssystem für das Torsionspendel ein Bewegungsausgleich über den Federspeicher möglich ist.

Zum Antrieb des Torsionspendels wird eine übliche Torsionspendelhemmung verwandt, deren Gangad unmittelbar mit dem Federhaus fest verbunden ist. Das Gangrad wird also über das Federhaus vermittels der in diesem angebrachten Spiralfeder über die Friktionswirkung zwischen beiden beaufschlagt. Vom Gangrad wird dann der übliche Anker einer Torsionspendelhemmung betätigt, welcher über Stift und Gabel den Antrieb des Torsionspendels über dessen Torsionsfeder vornimmt.

_ _η . 5098 16/0971

Durch die .Anordnung eines Uhrwerkes mit nebengeordnetem Torsionspendel nach dem vorveröffentlichten deutschen Gebrauchsmuster ist es zwar möglich, die nachteiligen Einflüsse von Erschütterungen und Stoßen am Aufstellungsort einer Torsionspendeluhr auf die Ganggenauigkeit zu unterbinden. Da jedoch nach wie vor eine empfindliche Torionspendelhemmung in Anwendung kommt, sind die allgemein mit diesem Hemmungssystem verbundenen Schwierigkeiten, nämlich schwierige Einstellung und Justage, hohe Anforderungen an die Präzision der Teile uswi nicht umgangen. Die zu verwendenden Hemmungsteile sind beinahe xh so teuer, wie diejenigen einer Uhr mit Torsionshauptpendel. Ferner ist zu beachten, daß die fortlaufende Friktion zwischen Spiralfeder und Federhaus nach und nach zu einer unterschiedlichen Beaufschlagung des Laufwerkes führt und zu Gangabweichungen Veranlassungen geben kann.

Schließlich ist es von Bedeutung, daß bei dem Uhrwerk mit nebengeordnetem Torsionspendel nach dem deutschen Gebrauchsmuster die Empfindlichkeit der Uhr hinsichtlich einer genauen Aufstellung, um eine sichere Funktion des Torsionspendels zu erreichen, beibehalten wird. Denn die für das Torsionspendelhemmungssystem eigentümlichen Schwierigkeiten in dieser Hinsicht werden im wesentlichen übernommen, da die Torsionspendelhemmung als solche praktisch dieselbe ist.

509816/0971

Die DT-OS 2 o58 o37 hat eine elektrische Uhr zum Gegenstand mit einem ersten_s der Zeit bestimmenden Laufregelung des Uhrwerkes dienenden Gangordner und einem nebengeor'dnetenp vom Uhrwerk mit angetriebenen Torsionspendel ₉ welches nicht der Laufregelung des Uhrwerkes dient und ein über einen Abtrieb des Uhrwerkes angetriebenes magnetisches Mitnehmerteil während seiner ihm durch das Uhrwerk vermittelten umlaufenden Bewegung in eine antreibende Wirkverbindung mit einem vom Torsionspendel mitbewegten_s an der Torsionsfeder vorzugsweise in der Nähe von deren Aufhängepunkt angebrachten_p ebenfalls magnetischen bzWo magnetisierbaren Antriebsgliedes gelangte Diese Wirkver^ bindung zwischen Mitnehmerteil und Antriebsglied wird durch die gegenseitige magnetische Beeinflussung zwischen diesen beiden Teilen vermittelte d_oh_o das Pendel hält seinen Antrieb über ein zwischengeschaltetes magnetisches Feld ohne jegliche mechanische Berührung zwischen ablaufgeregeltem Uhrwerk und dem frei für sich schwingenden Torsionspendel_o

Durch die magnetische Kopplung zwischen Mitnehmerteil und Antriebsglied ist ein Bewegungsausgleich zwischen selbständig ablaufgeregeltem Uhrwerk und dem frei für sich schwingenden Torsionspendel bei auftretenden Divergenzen in.den Phasenlagen von Mitnehmerteil und Antriebsglied ohne weitere Mittel möglich,: Das Torsionspendel schwingt frei und ist sozusagen völlig unabhängig von dem es antreibenden Uhrwerk_o

098 16/097 1

Es hat sich jedoch gezeigt, daß eine sichere Beaufschlagung des nebengeordneten Torsionspendels nur bei Anwendung bedeutender permanentmagnetischer bzw. ferromagnetischer Massen bei dem Mitnehmerteil bzw. itatriebsglied möglich ist. Nur wenn das Magnetfeld über einen entsprechenden Energiegehalt verfügt, ist eine entsprechende Leistungskopplung zwischen antreibendem Uhrwerk und nebengeordnetem Torsionspendel möglich.

Die Zuordnung dieser Teile bedeutet aber einen erheblichen Raumaufwand. Hinzu kommt, daß die Permanentmagnete in das Uhrwerk zurückstreuen, ein Umstandj, der sich dann sehr nachteilig auswirken kann, wewi das Uhrwerk durch eine elektronisch gesteuerte, elektro-dynamisch beaufschlagte Unruhanordnung angetrieben bzw. zeitgesteuert wird«, Die für die Leistungsübertragung erforderlichen permanentmagnetischen Teile müssen präzise gefertigt und genau magnetisiert sein₉ wodurch deren Beschaffung relativ kostspielig wird» Die über das Magnetfeld vermittelbaren Auslenkungen des Antriebsgliedes, sind verhältnismäßig gering ₉ so daß von dem beaufschlagten Torsionspendel nur eine sehr kleine Elongation ausgeführt werden kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde _s bei Torsionspendeluhren mit einem der Zeitregelung dienenden besonderen Gangordner, vorzugsweise Unruh«, und einem nebenge= ordnetenρ vom Uhrwerk mit angetriebenen Torsionspendel durch die Zuordnung von wenigen ₉ billigen Uhrwerksteilen eine sichere Funktion _P raumsparende Anordnung_P p-xnfachen Aufbau

zu erreichen, 509816/0971

- 1o «

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß das vom Uhrwerk angetriebene Mitnehmerteil als eine umlaufende Nockenscheibe ausgebildet ist, welche mit einem oder mehreren Nocken mit dem an der Torsionsfeder angebrachten, mit dieser in einer horizontalen Ebene beweglichen, als längliches Teil ausgebildeten Antriebsglied intermittierend in antreibende Verbindung gelangt, und daß in der Antriebsverbindung zwischen Uhrwerk und Mitnehmerglied eine den Bewegungsausgleich ermöglichende, durch die Antriebskraft des Uhrwerkes lösbare Rastkupplung angeordnet ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird darin gesehen, daß die Rastkupplung durch ein in der Getriebeverbindung zwischen Uhrwerk und Mitnehmerglied angeordnetes verstellbares Zahnrad gebildet wird;, welches unter dem Einfluß der Antriebskraft des Uhrwerkes entgegen einer den ''Verzahnungseingriff des Zahnrades mit wenigstens einem weiteren Zahnrad wahrenden Kraft aus diesem Eingriff ausschwenkbar ist«

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist darin zu sehen, daß dem Uhrwerk ein Anschlag zugeordnet ist, an welchem das Antriebsglied bei der der durch die Nockenscheibe vermittelten Antriebsbewegung entgegengesetzten Schwingungsbewegung des Torsionspendels in einer Stellung etwa mittig zur Nockenscheibe anschlagbar ist.

„ _ΛΛ _ 50 98 16/0971

ν*.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform kann diese ,Anordnung so gewählt werden, daß das verstellbare Verzahnungselement auf einer um den Lagerpunkt der Nockenscheibenwelle verschwenkbaren Wippe angeordnet ist.

In den beigegebenen.Zeichnungen ist die Erfindung im einzelnen abgebildet„

Es stellen dar:

Figur 1 Eine Ansicht des Uhrwerkes nach der Erfindung von der Rückseite,

Figur 2 Eine Ansicht des Uhrwerkes nach der Erfindung von oben.

Figur 3 Eine Seitenansicht des Uhrwerle s nach der Erfindung in Richtung A.

Figur 4 Eine Seitenansicht des Uhrwerkes nach der Erfindung in Richtung B,

Figur 5 Eine schematische Darstellung des Uhrwerkes nach der Erfindung.

- 12 -

5098.16/0971

In den Figuren 1-4 wird der Gegenstand der Erfindung in seiner eigentlichen Ausführungsform dargesieLlt·,, Auf einer vorzugsweise aus Kunststoff gespritzten Grundplatte ist das Uhrwerk nach der Erfindung aufgebaut. Mit der Grundplatte 6o verbundene Pfeiler 61 tragen eine Zwischenplatine 62j welcher die Hinterplatine 14 nachgeordnet ist» Die Hinterplatine 14 ist auf Verlängerungen der Pfeiler 61 aufgesetzt und durch Buchsen 63 abstandsgehaltert_o Durch Schrauben 64 wird der Aufbau fixierte Links unten in der Figur -ist die Unruh 2o angeordnet^ welche zwischen einem oberen,, nicht erkennbaren und einem unteren mit der Grundplatte 60 verbundenen Ansatz 65 vermittels Lagerschrauben 21 gelagert ist ο Die mit der Unruh 2o verbundene Spirale 22;, welche an einem Klötzchen 23 vermittels einer Schraube 24 bfestigt istj, erzeugt das für die Unruh 2o erforderliche Rückstell·=- momentο Ein von der Lagerschraube 21 mitgehaltener Spiralschlüssel greift mit dem entgegengesetzten Ende 23^% in die Gänge eines in der Grundplatte 60 geführten Gewindebolzens 26, der als Regulierschraube dient_o Die Unruhwelle 2o^s trägt Scheiben 28, an welchen gegenüberliegende ₉ entgegengesetzt polarisierte_p 'der elektro-dynamischen Beaufschlagung der Unruh 2o dienende Permanentmagnete 29 sowie Gegengewichte 2? angebracht sind»

Oberhalb der Unruh ist das der Fortschaltung des Zeigerwerkes dienende mechanische Schrittschaltwerk 4o angebracht, welches aus einer mit der Unruh 2o verbundenen ₉ eine Schaltfeder tragenden Schaltrolle 42 sowie dem Schaltrad 43 besteht ₉ welches zwischen Zwischenplat'ine 62 und der Hinterplatine 14 gelagert ist und mit einem Ritzel 44 verbunden ist,

- ■ „ ₁₃-_ 509816/0971

BAD ORIGINAL.

Bei jedem Hin- und Hergang der Unruh 2o wird das Schaltrad durch die mit der Schaltrolle 42 verbundene Schaltfeder 41 um einen Schritt weitergestellte Zwischen den einzelnen Schaltungen wird das Schaltrad 43 durch eine nicht näher dargestellte, das Ritzel 44 beaufschlagende Rastfeder stabilisiert.

Das Ritzel 44 steht in Eingriff mit dem Sekundenrad 5, das von der Sekundenwelle 5^{ getragen wird«, Ein mit der Sekundenwelle 5' verbundenes Ritzel 51 steht in Eingriff mit dem Zwischenrad 52, welches zwischen der Grundplatte 6o und der Hinterplatine 14 vermittels einer Welle 53 gelagert ist, aus Kunststoff besteht und mit einem Zwischentrieb 54 fest verbunden ist, das seinerseits mit dem Minutenrad 55 in Eingriff steht_o Das Minutenrad 55 ist über eine Friktion 56 mit der Minutenwelle 57 verbunden _s welches in der Grundplatte und in der Zwischenplatine 62 gelagert ist* Das Minutenrad ist mit einem Trieb 58 verbunden^ welcher mit dem einerseits in der Grundplatte 6ο, andererseits in der Zwischenplatine gelagerten Wechselrad 59 in Eingriff steht„ Die Welle 7o des Wechselrades 59 durchstößt die Grundplatte 6o und ragt in eine nicht näher dargestellte Ausnehmung an der Vorderseite derselben und trägt dort einen nicht näher dargestellten Wechseltrieb j, welches mit dem vom Stundenrohr 71 getragenen nicht sichtbaren Stundenrad in Eingriff steht_o Ein mit einem in der Zeile 61 einstückiger und mit der Grundplatte 6overbundener Sockel 31 trägt die Elektronik ^haltung 3o_s die

, ■ §09816/097

14 - . .

aus der gedruckten Schaltungsplatte 32, Kondensatoren 33 und 3^» dem Widerstand 35? sowie einem integrierten Schaltkreis 56 besteht und an einer Schmalseite die Magnete 29 der Unruh 2o elektro-dynamisch beaufschlagende Spule 37 trägt. Vermittels einer gleichzeitig elektrische Verbindungen auf der gedruckten Leiterplatte 32 schließender Klammer 38 und einer Schraube 39 wird die Elektronikschaltung 3o auf dem Sockel 31 fixiert. Die Stromzuführung erfolgt durch die Schraube 39, die den Sockel 31 durchragt und auf der Vorderseite der Grundplatte 60 mit einer nicht näher dargestellten stromführenden Schiene verbunden ist. Der zweite Anschluß wird durch eine im nicht dargestellten Gehäuse des Uhrwerkes enthaltene beim Zusammenbau mit einer Leiterbalan der gedruckten Platte 32 in elektrische Verbindung gelangende Kontaktfeder bewerkstelligt» Der Aufbau des Uhrwerkes setzt sich also im wesentlichen aus der Grundplatte 60₉ dem Laufwerk 5o, der Unruhanordnung 2o, sowie der Elektronikschaltung 3o zusammen.

Im oberen Teil des Laufwerkes 5o ist die Nockenscheibe 1 auf der Nockenscheibenwelle 11 im Lagerpunkt 1o gelagert. Die Nockenscheibe 1 ist mit einem Zahnrad 7 fest verbunden und mit diesem drehbar beweglich. Zusätzlich auf der Nockenscheibenwelle 11 ist eine Wippe 12 verschwenkbar gelagert. Diese Lagerung erfolgt vermittels eines mit der Wippe 12 verbundenen auf der Nockenscheibenwelle 11 gelagerten Lageransatzes 16, welcher sich zwischen dem Rad' 7 der Nockenscheibe 1 und der Grundplatte 60 erstreckt und somit eine ausreichend spielfreie Lagerung der Wippe 12 gewährleistet.

5 09816/0971 - 15 -

ye.

Das Rad. 7 steht in Eingriff mit einem auf der Wippe 12 aufgebrachten, mit dieser innerhalb eines gewissen Winkelbereiches verstellbaren Zahnrad 6, welches mittels eines Bolzens 17 auf der Wippe 12 drehbeweglich befestigt ist. Das vordere Ende des Bolzens 17 durchragt die Hinterplatine in einer Ausnehmung 18, welche Kanten 13' und 13^!I aufweist, die als Anschlag für die mögliche Schwenkbewegung der Wippe dienen. Das Rad 6 weist 2 Verzahnungen 6¹ und 6^f· auf, wovon die eine (6^l) mit dem Sekundenrad 5 und die andere (6^lt) mit dein Rad 7 in Eingriff steht.

Am äußeren Ende der Wippe 12 ist eine Masse 12' angeformt, welche durch ihr Eigengewicht auf den Drehpunkt 1o der Wippe 12 ein Drehmoment ausübt, wodurch die Eingriffsposition zwischen der Verzahnung 6' des Rades 6 mit dem Sekundenrad gewahrt bleibt.

In einer Stütze 19 ist die Torsionsfeder 3 des Torsionspendels 9 gehaltert. Die Torsionsfeder 3 trägt in der Höhe einer Ausnehmung 14' der Hinterplatine 14 das Antriebsglied 4, dessen längliches Ende in die Ausnehmung 14^! einschwingt. Hierbei gelangt das Antriebsglied in der einen Schwingungsrichtung des Torsionspendels 9 an der rechten Kante der Ausnehmung 14^J zum Anschlag, bis das Pendel den Umkehrpunkt erreicht und nach Einschlagen der entgegengesetzten Schwingungsrichtung den Scliwiiigungs-O-Punkt wieder angelaufen hat.

- 16 -

509816/0971

Im Schwingungs-O-Punkt, befindet sich das Antriebsglied vorzugsweise etwa mittig über der Nockenscheibe 1 innerhalb der Ausnehmung 14^! _O

Der deutlichen Darstellung wegen ist in der Figur 1 der das Uhrwerk überspannende Teil der Torsionsfeder 3 und das Antriebsglied 4 in der Darstellung weggelassen.

Hierzu sind jedoch nähere Einzelheiten aus der schematischen Darstellung der Figur 5 entnehmbar.

Im Betrieb des Uhrwerkes nach der Erfindung wird die Zeigerfortstellung durch die über die Elektronikschaltung 3o selbstanlauf ende Unruh 2o über das Schrittschaltwerk 4o, das Ritzel und die übrigen nachgeordneten Getriebeglieder auf die Minutenwelle 57 und das Stundenrohr 71 übertragen. Gleichzeitig wird jedoch über das Sekunden.rad 5 und die Verzahnung 6¹ das auf der Wippe 12 vermittels des Bolzens 17 drehbewegliche gelagerte Rad 6 mit angetrieben, welches die ihm übermittelte Drehbewegung durch die Verzahnung 6'* auf das mit der Nockenscheibe 1 fest verbundene im Drehpunkt 1o gelagerte Rad 7 überträgt. Hierdurch wird die Nockenscheibe 1 mit den am Umfang angeordneten Nocken in eine der Uhrzeigerbewegung entgegengesetzte Drehbewegung versetzt, wobei der Eingriff der Verzahnung 6¹ des Rades 6 auf der Ivippe 12 mit dem Sekundenrad 5 unter Einfluß der durch die Masse 12' auf den Lagerpunkt 1o ausgeübten Drehmomentswirkung gewahrt bleibt_o Das heißt der Bolzen 17 hält seine

509816/0971

- 17 -

Anschlagsposition an der Kante 13'· der Ausnehmung 18 aufrecht, obwohl das Sekundenrad 5 auf Grund der von diesem eingeschlagenen Drehbewegung den zwischen diesem und dem Rad bestehenden Verzahnungseingriff durch Ausheben der Wippe aus der Anschlagposition zwischen Bolzen 17 und der Kante 13* zu lösen versuchte Das mit der Torsionsfeder 3 verbundene Antriebsglied 4 schwingt mit seinem vorderen Ende 4^f in die Ausnehmung 14' der Hinterplatine 14 ein und gelangt hierbei an der rechten Kante der Ausnehmung 14^! in der einen Schwingungsrichtung zum Anschlag. Hierbei gelangt einer der am Umfang der Nockenscheibe 1 angebrachten Nocken 2 in eine Anschlagsverbindung mit dem. Antriebsglied 4 und vermittelt diesem unter der Wirkung des der Nockenscheibe 1 vom Sekundenrad 5 über das Rad 6 übertragenen Antriebes eine Antriebsbeaufschlagung. Ist das Antriebsglied 4 eben in die Ausnehmung 14* eingeschwungen, so wird die Anschlagposition innerhalb dieser Ausnehmung, welche einer etwa mittigen Position über der Nockenscheibe 1 entspricht, bis zum Wechsel der Schwingungsbewegung des Torsionspendels beibehalten. Die Drehbewegung der Nockenscheibe 1 wird also durch den am Antriebsglied 4 bzw. 4^! anliegenden Nocken 2 blockiert. Dadurch wälzt sich aber die Verzahnung 6^I! des vom Sekunden-X"ad 5 weiter angetriebenen Rades 6 entgegen der durch die Masse 12' erzeugten Kraftwirkung längs der Verzahnung des Zahnrades 7 ab und gelangt hierbei mit seiner Verzahnung 6¹ außer Eingriff mit dem Sekundenrad 5 ο Diese Auswanderung wird hierbei durch die Antriebsbewegung des Rades 5 unterstützt.

_ ₁₈_ 509816/0971

Für die Zeitdauer der Blockierung der Nockenscheibe 1 durch das in der Ausnehmung I4^f anschlagende Antriebsglied 4 wird also die Eingriffsverbindung zwischen dem Sekundenrad 5 und der Verzahnung 6^f des Rades 6 auf der Wippe 12 jeweils schrittweise rastend gelöst, so daß ein Bewegungsausgleich zwischen dem zeitlich gesteuerten Antrieb des Zeigerwerkes und dem Ablauf des Torsionspendels möglich ist. Die Antriebsbeaufschlagung des Torsionspendels 9 über das Antriebsglied bleibt jedoch auch während diesem rastenden Bewegungsausgleich zwischen dem Sekundenrad 5 und der Verzahnung 6^l des Zahnrades 6 aufrechterhaltene Schwingt das Torsionspendel nach Erreichen des Umschlagpunktes in die entgegengesetzte Richtung und verläßt das Antriebsglied mit seinem Ende 4^! die Anschlagsposition innerhalb der Ausnehmung 14^!, so wälzt sich der Nocken 2 der Nockenscheibe 1 unter der auf diese übertragenen Drehbewegung am Antriebsglied 4 ab und erteilt diesem und damit über die Torsionsfeder 3 dem Torsionspendel 9 eine Antriebsbeaufschlagung» Dem Nocken 2 der Nockenscheibe 1 wird hierbei vorzugsweise eine solche Profilform zugeteilt, daß .während der Bewegungsübertragung . auf das Antriebsglied 4 eine theoretisch korrekte Abwälzung stattfinden kann_o Sofort bei Beginn des AbwälzVorganges und des Auswandems des Antriebsgliedes 4 aus der Ausnehmung 14^! nimmt das Rad 6 auf der Wippe- 12 mit seiner Verzahnung 6¹ die Eingriffsposition mit dem Sekundenrad 5 wieder ein. Die abhängig von den an der Nockenscheibe 1 sich einstellenden Belastungsmoment lösbare Kupplung zwischen dem Sekundenrad und der Verzahnung 6¹ des auf der Wippe 12 angeordneten, mit ' dieser verstellbaren Rades 6 ermöglicht somit einen selbst-

_ ₁₉ _ 5098 16/09 71

tätigen Ausgleich der Drehbewegung zwischen dem Laufwerk 5o und der Nockenscheibe 1. Ein Schließen der Kupplung zwischen dem Rad 6 und dem -Sekundenrad 5 erfolgt stets nur dann, wenn eine Drehbewegung der Nockenscheibe 1 möglich ist. Ist die Nockenscheibe 1 durch eine eingetretene Wirkverbindung zwischen dieser und dem Antriebsglied 4 des Torsionspendels blockiert oder aufgehalten, so erfolgt lediglich ein rastendes Gleiten der Verzahnungen der Teile 5 und 6 unter Wirkung der durch das Gewichtsmoment der Wippe 12 erzeugten Eingriffskraft_o Beim Zurückschwingen des Pendels 9 und bei beginnender Auswanderung des Antriebsgliedes 4 aus der Ausnehmung 14' wälzt sich der oder einer der Nocken 2 am Antriebsglied 4 ab und erteilt diesem dadurch den für das Torsionspendel 9 erforderlichen Antriebe

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist die Umfangsgeschwindigkeit der Nocken 2 und die Anzahl derselben auf der Nockenscheibe 1 so gewählt, daß immer etwa dann, wenn das Torsionspendel 9 bei anschlagendem Antriebsglied 4 die Schwingungsendlage erreicht hat, der oder einer der Nocken 2 zum Anschlag mit dem Antriebsglied 4 gelangt.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung war durch die folgenden konstruktiven Daten gekennzeichnet:

Sekundenrad: 72 Zähne

Verzahnung 6^l von Rad 6: 22 Zähne

509816/0971

- 2o —

2 3.5 O 3

Verzahnung 6^!f von Rad 6: 2o Zähne

Rad 7: " 2o Zähne

Nockenscheibe 1: 2 Nocken Schwingungszeit des Pendels

(VollSchwingung): 1o - 15 see

Während der Ruckschwingung des Pendels "bleibt bei an Teil 4 anschlagender Nooke 2 die Nockenscheibe 1 gesperrt Oxid die Kupplung 5,6' wird gelöst, bis das Antriebsglied 4 seinen Anschlag verläßt. Das heißt aber, die Winkelgeschwindigkeit der Nockenscheibe 1 muß um den der Rückschwingungsdauer des Torsionspendels 9 von der Endlage bis zum Verlassen des Anschlages 14^! dauernden Zeitbetrag größer gewählt werden.

'Ist die Schwingungsdauer der Halbschwingung in Antriebsrichtung, d.h. nach Verlassen des Anschlages 14* bis zur Rückkehr an diesen gleich T1 und die Schwingungsdauer der Halbschwingung mit anschlagendem Antriebsglied 4 gleich T2 (die Unterschiede der Halbschwingungszeiten resultieren aus den unterschiedlichen wirksamen Torsionsfederlängen), so muß bei η Nocken 2 der Nockenscheibe 1 diese bei optimaler Auslegung des Gegenstandes der Erfindung in wenigstens η χ (T1 + T2/2) Sekunden eine volle Umdrehung ausführen, um dem vorbeschriebenen Funktionsspiel entsprechen zu können.

- 21 -

509816/Ü971

Soll ein und dasselbe Uhrwerk nach der Erfindung ohne Änderungen für mehrere Torsionspendel 9 unterschiedlicher Schwingungszeit verwendet werden, so wird dann zweckmäßig für die Festlegung der "übersetzung eine mittlere Schwingungszeit zugrunde gelegt.

Die Einzelheiten der vorbeschriebenen Funktion sind aus den schematischen Einzeldarstellungen 5a bis 5c der Figur 5 entnehmbar.

Die Anordnung nach der Erfindung zeichnet sich durch einfachen Aufbau, leichte Montage, die Verwendungsmöglichkeit von in billiger Massenfertigung herstellbarer Kunststoffteile sowie durch geringen Verschleiß der den Bewegungsausgleich ermöglichenden Kupplungseinrichtung aus.

Besonders vorteilhaft ist der selbsttätige Anlauf des Torionspendels 9, der nach Inbetriebnahme der Uhr. nach ganz kurzer Zeit eintritt, ohne daß es hierzu eines manuellen Anstosses bedarf. Zwischen Laufwerk und Torsionspendel wird durch die Anordnung nach der Erfindung eine Synchronisierungbewirkt, so daß eine Interferenz zwischen .Antrieb durch das Laufwerk und den Schwingungsbewegungen des Torsionspendels 9 unterbunden ist. Das Auftreten wechselnder Amplituden des Torsionspendels oder gar ein Stehenbleiben desselben ist sicher' vermieden«

- 22 -

5098 16/0971

Die Anordnung nach der Erfindung ist nicht starr an eine "bestimmte Schv/ingungszeit des Torsionspendels gebunden, sondern ohne Änderungen in einem verhältnismäßig breiten Frequenzbereich anwendbar.

Patentansprüche -

5098 16/0971

Claims

Patentansprüche

Elektrische Uhr mit einem ersten, der zeitbestimmenden Laufregelung des Uhrwerkes dienenden Gangordner, insbesondere Unruh, und einem zugeordneten, nicht der Laufregelung des Uhrwerkes dienenden, jedoch von diesem mit angetriebenen Torsionspendel, wobei ein vom abgezweigten Leistungsfluß des Uhrwerkes angetriebenes Mitnehmerteil während seiner umlaufenden Bewegung in eine antreibende Wirkverbindung mit einem vom Torsionspendel mitbewegten, an der Torsionsfeder vorzugsweise in der Nähe von deren Aufhängepunkt angebrachten Antriebsglied gelangt, und wobei ein Bewegungsausgleich zwischen antreibendem Uhrwerk und Torsionspendel vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,

daß das vom Laufwerk (5o) angetriebene Mitnehmerteil als eine umlaufende Nockenscheibe (1) ausgebildet ist, welche mit einem oder mehreren Nocken (2) mit dem ah der Torsionsfeder (3) angebrachten, mit dieser in einer horizontalen Ebene beweglichen, als längliches Glied

50981 6/0971

ausgebildeten Antriebsglied (4) intermittierend in antreibende Verbindung gelangt und daß in der . .Antriebsverbindung (5-7) zwischen Laufwerk (5o) und Nockenscheibe (1) eine den Bewegungsausgleich ermöglichende, durch die Antriebskraft des Laufwerkes (5o) lösbare Rastkupplung (5,6) angeordnet ist.

2. Elektrische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Rastkupplung (5,6) durch ein in der Getriebeverbindung (5 - 7) zwischen Laufwerk (5o) und Nockenscheibe (1) angeordnetes, verstellbares Zahnrad (6) gebildet ist, welches unter dem Einfluß der Antriebskraft des Laufwerkes (5o) entgegen der Wirkung einer den Verzahnungseingriff dieses Zahnrades (6) mit einem -weiteren, fixiert drehbar gelagerten Zahnrad (5) wahrenden Kraft aus diesem Eingriff (5,6) ausschwenkbar • ist.

3. Elektrische Uhr nach Anspruch 1,' dadurch gekennzeichnet,

daß dem Laufwerk (5o) ein Anschlag (8) zugeordnet ist, an welchem das Antriebsglied (4) jeweils bei der der durch die Nockenscheibe (1) vermittelten Antriebsbewegung entgegengesetzten Schwingungsbewegung des Torsionspendels (9) in einer Stellung etwa mittig zur Nockenscheibe (1) anschlagbar ist„

5098 16/09 71

4. Elektrische Uhr nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß das verstellbare Zahnrad (6) auf einer um den Lagerpunkt (1ο) der Nockenscheibenv/elle (11) verschwenkbaren Wippe (12) angeordnet und durch .Anschläge in seiner Verstellbewegung begrenzt ist.

5. Elektrische Uhr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die um den Lagerpunkt (io) der Nockenscheibe (1) verschwenkbare Wippe (12) durch ihr Gewichtsmoment die zur Wahrung des Verzahnungseingriffes (5,6) erforderliche, der Antriebskraft des Uhrwerkes entgegengerichtete Kraftwirkung ausübt.

Elektrische Uhr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Nockenscheibe (1) und die Getriebeanordnung

' (5-7) zu deren Antriebsverbindung mit dem Laufwerk (5o) innerhalb des letzteren angeordnet sind und daß das ausschwenkbare Zahnrad (6) dieser Getriebeanordnung (5-7) in seiner Schwenkbewegung durch von einer Uhrwerksplatine (14) gebildete Anschläge (13 ί ,13^{T T}) begrenzt ist.

509816/0971

7c Elektrische Uhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das verstellbare Zahnrad (6) einerseits in lösbarem Eingriff mit der Verzahnung des Sekundenrades (5) des Laufwerkes (5ο), andererseits in festem Eingriff mit der Verzahnung eines mit der Nockenscheibe (1) verbundenen Zahnrades (7) steht.

8. Elektrische Uhr nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das verstellbare Zahnrad (6) zwei unterschiedliche Verzahnungen (6% 6^!l) aufweist, deren eine (6') mit dem Sekundenrad (5) und deren andere (6^lt) mit dem mit der Nockenscheibe (1) verbundenen Zahnrad (7) in Eingriff steht.'

9. Elektrische Uhr nach Anspruch 7, . dadurch gekennzeichnet, daß der Achsabstand zwischen Sekundenrad (5) und ausschwenkbarem Zahnrad (6) gleich oder größer ist als der Achsabstand zwischen letzterem (6) und der Verzahnung des mit der Nockenscheibe (1) verbundenen Zahnrades (7).

1Oo Elektrische Uhr nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundenrad (5) 72 Zähne, die mit diesem kämmende Verzahnung (6^!) des verstellbaren Zahnrades (6)

509816/0971

BAD ORIGINAL

22 Zähne, die mit dem der Nockenscheibe (1) zugeordneten Zahnrad (7) kämmende Verzahnung (6^!t) 2o Zähne und letzteres (7)' ebenfalls 2o Zähne auf v/ei st.

11. Elektrische Uhr nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Antriebsglied (4) des Torsionspendels (9) . aus Kunststoff besteht und unmittelbar an die Torsions feder (3) angespritzt ist.

12. Elektrische Uhr nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-12,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Uhrwerk ein elektronisch gesteuertes und in seinen Schwingungsbewegungen unterhaltenes Unruhwerk mit direktem elektro~dynamischem Antrieb der Unruh (2o) durch die Elektronikschaltung (3o) und nachgeordnetem mechanischem Schrittschaltwerk (4o) Anwendung findet.

13. Elektrische Uhr nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,

daß das elektronische Uhrwerk die senkrecht stehende

Unruhanordnung (2o) unterhalb des Laufwerkes (5o) angeordnet hat und die Nockenscheibe (1) und die zu derem Antrieb erforderliche Getriebeanordnung (5-7) im oberen Teil des Laufwerkes (5o) angeordnet sind.

5098 16/0971

14, Elektrische Uhr nach Anspruch 1o_f dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe (1) zwei Nocken (2) besitzt -und daß die Schwingungszeit des Torsionspenaels zwischen 1o und 15 see beträgt.

15. Elektrische Uhr nach Anspruch 1o₉ dadurch gekennzeichnet ₉ daß die Zahnräder (5_?6,7)? die Nockenscheibe (1) und die Wippe (12) aus Kunststoff gefertigt sind₀

Sto Georgen» d_o o5»Okt_c 1973 TB=Ku/¥ie/29o

509816/0971

Leerseite