DE2419189B2 - Elektrische uhr - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Uhr, insbesondere eine Quarzuhr, mit einem Zeigerwerk, einem dieses antreibenden Elektromotor, insbesondere einem Schrittmotor, und eine elektrische Impulse für den Motor erzeugenden Schaltung.

Bei elektrischen Uhren, insbesondere aber bei Quarzuhren, wird häufig ein nahezu geräuschloser Gang der Uhr gefordert. Die Erfüllung dieser Forderung ist bei Uhren mit einem Synchronmotor als Antrieb für das Zeigerwerk mit einem gewissen Aufwand im allgemeinen möglich. Wesentlich schwieriger ist es jedoch, dieser Forderung bei Uhren mit einem Schrittmotor, der häufig einem Synchronmotor aus Kostengründen vorgezogen wird, nachzukommen. Bei diesen Uhren tritt nämlich durch das ruckartige Vorwärtsschreiten des Motorankers und das am Ende eines jeden Ankerschrittes auftretende Überschwingen des Ankers im Zusammenwirken mit dem Spiel zwischen den einzelnen Zahnrädern des Zeigerwerks ein erheblich höherer Geräuschpegel auf als bei Uhren mit einem Synchronmotor, dessen Anker gleichförmig umläuft.

Es ist bereits bekannt, zur Verringerung dieses Geräuschpegels das Überschwingen des Motorankers durch einen lose auf diesen aufgesetzten Ring zu dämpfen. Zusätzlich oder alternativ hierzu wurde die Motorwelle mit einer öldämpfung versehen, wie sie bei Meßinstrumenten vorgesehen wird. Eine andere bekannte Maßnahme besteht darin, die Auswirkungen des ungleichförmigen Motorlaufs auf das Zeigerwerk durch pin Bremsklötzchen zu verringern, das gegen die Stirnseite des mit dem auf der Motorwelle sitzenden Ritzel kämmenden Zahnrades wirkt Mit diesen Maßnahmen kann zwar eine gewisse Herabsetzung des Geräuschpegels erzielt werden, jedoch ist der Geräuschpegel ircimer noch zu hoch. Unabhängig davon sind diese bekannten Maßnahmen größtenteils recht aufwendig, teuer und fcrtigungs- und montageungünstig.

Aufgabe der Erfindung ist es, Maßnahmen zur Geräuschdämpfung insbesondere bei von einem Schrittmotor angetriebenen elektrischen Uhren anzugeben, die nicht nur die bei diesen Uhren entstehenden Geräusche auf ein Mindestmaß reduzieren, sondern auch möglichst wenig Kosten verursachen und den Montageablauf der Uhr so gering wie möglich stören.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest das mit dem auf der Motorwelle sitzenden Ritze! kämmende Zahnrad des Zeigerwerks mit relativ zu seiner Welle in Umlaufrichtung beweglichen Zähnen versehen wird.

ίο Durch die Verwendung eines derartigen Zahnrades kann, wie sich gezeigt hat, der Geräuschpegel der Uhr beträchtlich abgesenkt werden. Wird zusätzlich noch eine lose auf den Motoranker bzw. die Motorankerwelle aufgesetzter Ring zur Dämpfung der Überschwingungen des Motorankers verwendet, so ergibt sich ein nahezu geräuschloser Gang der Uhr. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darüber hinaus darin, daß kein zusätzliches Bauteil benötigt wird und das Zahnrad, wie noch zu zeigen sein wird, in großen Stückzahlen billig hergestellt werden kann.

Ein Zahnrad mit relativ zu seiner Welle in Umlaufrichtung beweglichen Zähnen kann mit Vorteil durch ein Zahnrad mit einem Zahnkranz realisiert werden, der über mindestens ein elastisches Trägerelement an der Welle angreift. Das Zahnrad mit dem Zahnkranz und dem bzw. den Trägerelementen läßt sich als eine einstückige Einheit aus einem hartelastischen Kunststoff herstellen, wobei das bzw. die Trägerelemente in Form von schmalen, gerade oder gekrümmt verlaufenden Stegen ausgebildet sind.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, zumindest die Zähne des Zahnrades aus einer mittelweich eingestellten Kautschukmischung herzustellen. Es ist hierbei darauf zu achten, daß die Elastizität der Zähne nicht zu groß gewählt wird, da sonst das durch das Zahnrad übertragbare maximale Drehmoment zu gering wird. Eine solche Ausführungsform kann im übrigen auch mit der zuvor beschriebenen kombiniert werden, wodurch sich eine besonders hohe Geräuschdämpfung erzielen läßt. Von gewissem Nachteil ist, daß die Zähne eines solchen Zahnrades einem relativ großen Verschleiß unterworfen sind.
Dieser Nachteil haftet einer Ausführungsform, bei der zwischen den einzelnen Zähnen des Zahnrades radiale Schlitze vorgesehen sind, nicht an, da dieses vollständig aus einem hartelastischen Kunststoff hergestellt werden kann. Eine solche Ausführungsform hat darüber hinaus den Vorteil, daß mit ihr und einem lose auf den Motoranker bzw. die Ankerwelle aufgesetzten Ring eine optimale Geräuschdämpfung erreicht werden kann.

Die Breite der Schlitze bei einem derartigen Zahnrad ist am zweckmäßigsten kleiner als der Abstand zweier

&5 benachbarter Zahnflanken im Bereich des Fußkreises gewählt. Dadurch ist immer ein einwandfreier Eingriff von Ritzel und Zahnrad gewährleistet. Des weiteren hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Länge der

Schlitze ungefähr gleich dem halben Radius des Zahnrades zu wählen. Mit längeren Schlitzen läßt sich zwar die Geräuschdämpfung noch geringfügig verbessern, jedoch nimmt das mit einem solchen Zahnrad übertragbare Drehmoment ab, so daß ein einwandfreier Lauf der Uhr in Frage gestellt wird, während bei kürzeren Schützen zwar ein hohes Drehmoment übertragen werden kann, jedoch die Geräuschdämpfung zu wünschen übrigläßt.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel enthält, n^her erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Aufsicht auf ein Zahnrad mit einem elastisch aufgehängten Zahnkranz,

Fig.2 einer· Querschnitt durch das Zahnrad nach F i g. 1 entlang der Linie 11-11 und

F i g. 3 eine Aufsicht auf ein Zahnrad mit radialen Schlitzen.

Das in F i g. 1 dargestellte Zahnrad 1, das mit dem auf der Welle des das Zeigerwerk einer Quarzuhr antreibenden Schrittmotors sitzenden Ritzel kämmt, ist das Sekundenrad des Zeigerwerks und sitzt infolgedessen auf der Sekundenweüe 2. Das Zahnrad ! besteht aus dem Zahnkranz 3 und der Buchse 4, die mittels dreier um 120 Winkelg.rade zueinander versetzter elastischer Trägerelemente 5 miteinander verbunden sind. Jedes Trägerelement 5 ist als dünner, gerader Steg ausgebildet, wie aus F i g. 1 und 2 ersichtlich ist. Alle Teile des Zahnrades 1 bilden eine einstückige Einheit aus hartelastischem Kunststoff.

Das in F i g. 3 dargestellte Zahnrad 6 unterscheidet sich von einem normalen Zahnrad lediglich dadurch, daß zwischen den einzelnen Zähnen jeweils ein radialer Schlitz 7 vorgesehen ist, dessen Breite kleiner ist als der Abstand zweier benachbarter Zahnflanken im Bereich des Fußkreises 8 und dessen Länge etwas geringer ist als der halbe Radius des Zahnrades 6. In einer realiserten Ausführungsform beträgt der Durchmesser des Zahnrades 20 mm, die Länge der einzelnen Schlitze 4 mm und die Breite jedes Schlitzes 0,25 mm. Durch die einzelnen Schlitze 7 wird eine elastische Beweglichkeit der Zähne in Umfangsrichtung zur Welle 2 erreicht. Dadurch können die Schläge der Ritzelzähne auf die Zähne des Zahnrades 6 bei den einzelnen Ankerschritten elastisch aufgefangen werden und ein Durchgriff der ruckartigen Bewegungen des Motorankers auf die dem Zahnrad 6 nachfolgenden Zahnräder wird sicher unterbunden. Die Folge ist eine beträchtliche Dämpfung der Geräusche im Vergleich zu einer Uhr mit einem ungeschlitzen Zahnrad.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektrische Uhr, insbesondere Quarzuhr, mit einem Zeigerwerk, einem dieses antreibenden Elektromotor, insbesondere einem Schrittmotor, und einer elektrische Impulse für den Motor erzeugenden Schaltung, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das mit dem auf der Motorwelle sitzenden Ritzel kämmende Zahnrad (1,6) des Zeigerwerks mit relativ zu seiner Welle (2) in Umlaufrichtung beweglichen Zähnen versehen ist.

2. Elektrische Uhr" nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Zahnrad (1) mit einem Zahnkranz (3), der über mindestens ein elastisches Trägerelement (5) an der WeUe (2) angreift.

3. Elektrische Uhr nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Zähne des Zahnrades (1) bzw. Zahnkranzes (3) aus einer mittelweich eingestellten Kautschukmischung bestehen.

4. Elektrische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Zähnen des Zahnrades (6) radiale Schlitze (7) vorgesehen sind.

5. Elektrische Uhr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Schlitze (7) kleiner als der Abstand zweier benachbarter Zahnflanken im Bereich des Fußkreises (8) ist.

6. Elektrische Uhr nach einem der Ansprüche 4 oder 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Schlitze (7) ungefähr gleich dem halben Radius des Zahnrades (6) ist.