DE2421751A1

DE2421751A1 - Insbesondere fuer elektrische uhren vorgesehene spiralfederanordnung

Info

Publication number: DE2421751A1
Application number: DE2421751A
Authority: DE
Inventors: Jean Dipl Ing Suard
Original assignee: Timex Corp
Current assignee: Timex Group USA Inc
Priority date: 1974-05-06
Filing date: 1974-05-06
Publication date: 1975-11-27
Also published as: US3950938A; CH599586B5; CH41675A4; FR2270628A1; FR2270628B3; JPS50142267A

Description

DR.-INQ. DIPL.-ING. M. SC. OIPL.-PHV5 DR. DIPL.-PHYS. HÖGER - STELLRECHT - GRiESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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4. April 1974

Timex Corporation Waterbury
Connecticut 06720 U.S.A.

Insbesondere für elektrische Uhren vorgesehene Spiralfederanordnung

Die Erfindung betrifft eine insbesondere für elektrische Uhren vorgesehene Spiralfederanordnung mit einer Spiralfeder, die einen elektrisch leitenden Kern besitzt, der mindestens von einem isolierenden Mantel und einem den letzteren umhüllenden, elektrisch leitenden Außenraantel umgeben ist, und deren inneres Ende an einer Nabe befestigt ist, welche mindestens aus zwei elektrisch leitenden, durch einen isolierenden Bereich voneinander getrennten Bereichen besteht, weichletztere elektrisch leitend mit dem Kern bzw. dem Außenmantel der Spiralfeder verbunden sind.

Aus der DT-PS 1,078,677 ist schon eine Spiralfederanordnung bekannt, bei der die Spiralfeder aus drei flachen Schichten aufgebaut ist, nämlich aus zwei elektrisch leitenden Streifen

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und einem dazwischen angeordneten, die beiden Leiterstreifen miteinander verbindenden Isolierstreifen. Die Nabe besteht aus einer auf die Unruhachse aufgeschobenen Isolierbuchse und zwei diese umgebenden, metallischen Ringhälften, die zwischen sich einen Spalt zur Aufnahme des einen Endes der Spiralfeder bilden, so daß deren Leiterstreifen mit den elektrisch voneinander isolierten Ringhälften der Nabe in Kontakt kommen. Diese bekannte Spiralfederanordnung besitzt nicht nur den Nachteil einer verhältnismäßig kompliziert aufgebauten Nabe, sondern bei der Befestigung der Spiralfeder in der Nabe muß auch noch besonders darauf geachtet werden, daß die Leiterstreifen, welche man möglichst dünn auszuführen bemüht sein wird, nicht beschädigt werden. Bei einer Variante einer zwei elektrische Leiter aufweisenden Spiralfeder, wie sie aus der DT-PS 1,078,677 bekanntgeworden ist, wurde ein elektrisch leitender Kern vorgesehen, der von einem isolierenden Mantel und einem den letzteren umhüllenden, elektrisch leitenden Außenmantel umgeben ist. Die Querschnitte des Kerns, des Isoliermantels und des Außenmantels sind dabei entweder rund oder oval. Aus der DT-PS 1,078,677 geht jedoch nicht hervor, wie eine solche Spiralfeder an der Nabe, auch Spiralrolle genannt, so befestigt werden soll, daß voneinander getrennte elektrische Kontakte zum Kern und zum Außenmantel hergestellt werden.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, eine zwei voneinander isolierte elektrische Leiter aufweisende Spiralfederanordnung anzugeben, die sich einfacher und

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billiger als die bekannten Spiralfederanordnungen herstellen läßt. Ausgehend von einer Spiralfederanordnung der eingangs erwähnten Art wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, diese Spiralfederanordnung so auszubilden, daß auch die Nabe einen elektrisch leitenden Kern besitzt, der mit dem Kern der Spiralfeder verbunden ist, und daß die Einheit aus Nabenkern und Spiralfederkern mit einem gemeinsamen, isolierenden Mantel sowie mit einem gemeinsamen, den letzteren umhüllenden elektrisch leitenden Außenmantel umgeben ist, und daß der isolierende Mantel und der Außenmantel Öffnungen zur Herstellung elektrischer Anschlüsse aufweisen. Es bedarf also keiner in mehrere Teile zerfallenden Nabe, so daß schon aus diesem Grund die Fertigung billiger als bei der bekannten Spiralfederanordnung ist.

Besonders einfach läßt sich die erfindungsgemäße Spiralfederanordnung dadurch herstellen, daß zunächst der Spiralfederkern am Nabenkern befestigt wird, worauf Spiralfederkern und Nabenkern mit einem ζusammenhängenden₍isolierenden Mantel und dann mit einem zusammenhängenden elektrisch leitenden Außenmantel überzogen werden. Dies kann z.B. in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß man die Einheit aus Spiralfederkern und Nabenkern in ein Bad taucht, das einen isolierenden Überzug ergibt, und dann eine Metallschicht auf das gesamte Gebilde aufdampft. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden also jeweils in einem einzigen Arbeitsgang die isolierenden Bereiche der eigentlichen Spiralfeder und der Nabe gleichzeitig hergestellt, und Entsprechendes gilt für den neben den Kernen zweiten.

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elektrisch leitenden Bereich. Außerdem bringt das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil mit sich, daß bei der Befestigung des Spiralfederkerns am Nabenkern die herkömmlichen Produktionsmittel eingesetzt werden können, da diese Befestigung genau in derselben Weise vorgenommen werden kann, wie dies bei herkömmlichen Uhren üblich ist.

Besonders einfach läßt sich ein elektrisch leitender Anschluß zum Spiralfederkern, der üblicherweise auf Massepotential liegt, herstellen, wenn der isolierende Mantel und der Außenmantel in der Nabenbohrung eine den Nabenkern freil-agende Öffnung besitzen, da dann die die Nabe tragende Achse unmittelbar den Nabenkern kontaktiert. Am anderen Ende der Spiralfeder können die elektrisch leitenden Verbindungen in jeder geeigneten Weise hergestellt werden; so ist es z.B. denkbar, den elektrisch leitenden Außenmantel der Spiralfeder über eine gewisse Länge abzuätzen und dort auch einen Teil des Isoliermantels durch ein geeignetes Lösungsmittel zu entfernen, worauf unmittelbar ein Anschluß zum Spiralfederkern hergestellt werden kann, während eine Einspannung dieses Endes der Spiralfeder in einem Bereich, in dem der elektrisch leitende Außenmantel erhalten geblieben ist, den zweiten Anschluß ergibt.

In diesem Zusammenhang muß noch erwähnt werden, daß sich natürlich der Isoliermantel und der elektrisch leitende Außenmantel nicht über die ganze Länge der Spiralfeder erstrecken müssen und daß dies von vornherein dadurch verhindert werden kann, daß man einen gewissen Bereich

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des Spiralfederkerns maskiert bzw. abdeckt,/daß in diesem Bereich weder ein Isoliermantel noch der elektrisch leitende Außenmantel gebildet wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens v/erden Spiralfederkern und Wabenkern durch Elektrophorese mit dem isolierenden Mantel überzogen. Dadurch ergibt sich, wie bekannt, ein besonders festhaftender Film.

Im Hinblick darauf, daß wegen der Federeigenschaften hohe Temperaturen vermieden v/erden sollten, ist es besonders zweckmäßig, den elektrisch leitenden Außenmantel durch' stromloses plattieren aufzubringen.

Da es von Vorteil ist, von vornherein 2iu verhindern, daß sich in der Bohrung des Nabenkerns eine isolierende Schicht bildet, wird empfohlen, vor dem Aufbringen des isolierenden Mantels und des Außenmantels einen Stab in die Bohrung des Nabenkerns zu stecken. Um zu verhindern, daß der elektrisch leitende Außenmantel dann später die die Nabe tragende, elektrisch leitende Achse berührt, kann man entweder vor dem Aufbringen des Außenmantels die Nabenbohrung umgebende Ringbereiche des Isoliermantels maskieren, so daß sich dort keine metallische Schicht bildet, oder entfernt man in diesen Bereichen die metallische Schicht wieder, beispw. dadurch, daß man mit einem Bohrer mit kegeliger Spitze die Nabenbohrung beiderseits ansenkt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der beigefügten zeichnerischen Darstellung und der nachfolgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungs-

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beispiele der Erfindung; es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Teils einer elektrischen Armbanduhr mit Unruh und Spiralfeder;

Fig. 2 einen Axialschnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spiralfederanordnung, und

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform.

Die Figur 1 zeigt einen Teil einer Platine 10, sowie einer Brücke 12 des Werksgestells einer elektrischen Armbanduhr, in denen die Achse 14 einer als Ganzes mit 16 bezeichneten Unruh drehbar gelagert ist. Die letztere besitzt einen konventionellen Aufbau und trägt eine elektrische Spule 18, die mit einem auf der Platine 10 befestigten Permanentmagneten 20 in üblicher Weise zusammenwirkt. Die Achse 14 trägt eine sog. Spiralrolle, d.h. eine Nabe 22, an der das innere Ende einer Spiralfeder 24 befestigt ist. Der äußere Endbereich der letzteren läuft durch eine öffnung eines sog. Rückerzeigers 28, der koaxial zur Achse 14 in der Brücke 12 drehbar gelagert ist. Schließlich ist das

näher äußere Ende der Spiralfeder in nicht dargestellter

Weise bei 30 an der Brücke 12 befestigt.

Die Figur 2 zeigt die Achse 14 ohne Unruh, und es wurde auch die Lagerung der Achse 14 in der Platine 10 weggelassen.

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Die als Ganzes mit 22 bezeichnete Nabe besitzt einen Nabenkern 22a aus Metall, an dem der Kern 2 4a der Spiralfeder 24 in nicht näher dargestellter Weise befestigt ist. Bei dem Spiralfederkern 24a kann es sich um eine sonst übliche Spiralfeder handeln. Er kann z.B. in einen Schlitz des Nabenkerns 22a eingelegt und in diesem dadurch befestigt worden sein, daß durch eine Verformung der Schlitz-

werden.

seitenwände diese zusammengepreßt/Die metallische Achse ist in üblicher und nicht mehr dargestellter Weise in einer Bohrung 22d des Nabenkerns 22a befestigt.

Den Nabenkern 22a und den Spiralfederkern 24a überzieht nun ein gemeinsamer Isoliermantel 24b, welcher seinerseits wied>ervon einem zusammenhängenden, elektrisch leitenden Außenmantel 24c bedeckt wird. Auf diese Weise ergeben sich zwei Leitersysteme für den elektrischen Strom, deren eines vom Nabenkern 22a und dem Spiralfederkern 24a gebildet wird, während der Außenmantel 24c das zweite Leitersystem bildet.

Der Isoliermantel 24b weist im Bereich der Nabenbohrung 22d eine öffnung 26 auf, und infolge einer Öffnung 28 im Außenmantel 24c berührt der letztere die Achse 14 nicht.

Eine auf einer von der Unruh 16 getragenen Isolierbuchse angeordnete Kontaktfeder 32 berührt den Außenmantel 24c im Bereich der Nabe 22, während das andere Leitersystem der Spiralfederanordnung über den Nabenkern 22a und die Achse 14 an Masse gelegt ist. Über den Außenmantel 24c lassen sich also aus einer nicht dargestellten Antriebs-

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Schaltung stammende Stromimpulse an die von der Unruh getragene Spule 18 anlegen; zu diesem Zweck ist die Kontaktfeder 3 2 durch einen Draht 36 mit einem Anschlusstift 3 8 verbunden, der mittels eines isolierenden Klebers 4o in der Unruh 16 befestigt ist; von dort kann eine nicht dargestellte elektrische Verbindung zum einen Ende der Unruhspule 18 führen. Da die Kontaktfeder 3 2 die Nabe 22 nur berührt, ist es möglich, die Unruh gegenüber der Spiralfederanordnung zu drehen, was für Justierzwecke vorteilhaft ist.

Bevorzugt wird der Isoliermantel 24b von einem Kunststofffilm gebilet, der durch Elektrophorese aufgebracht und anschliessend bei erhöhten Temperaturen gehärtet worden ist. Dann behandelt man den so geschaffenen Isoliermantel 24b in üblicher Weise, damit er sich durch stromloses Plattieren mit einer Metallschicht, vorzugsweise einer Nickelschicht, überziehen lässt, die den elektrisch leitenden Aussenmantel 24c bildet. Er könnte aber auch im Vakuum aufgedampft werden.

Um die Bildung von Überzügen im Bereich der Bohrung 22d der Nabe 22 zu verhindern, reiht man die zu behandelnden Anordnungen aus Spiralfederkernen und Nabenkernen am einfachsten auf einem Stab auf, der die Wand der Bohrungen 22d abdeckt.

Die Ausführungsform gem.Fig. 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform gem. Fig. 2 nur dadurch, dass ein Anschlusstift 38' unmittelbar den elektrisch leitenden Aussenmantel 24c berührt.

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Claims

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Patentansprüche

Insbesondere für elektrische Uhren vorgesehene Spiralfederanordnung mit einer Spiralfeder, die einen elektrisch leitenden Kern besitzt, der mindestens von einem isolierenden Mantel und einem den letzteren umhüllenden, elektrisch leitenden Außenmantel umgeben ist, und deren inneres Ende an einer Nabe befestigt ist, welche mindestens aus zwei elektrisch leitenden, durch einen isolierenden Bereich voneinander getrennten Bereichen besteht, weichletztere elektrisch leitend mit dem Kern bzw. dem Außenmantel der Spiralfeder verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Nabe (22) einen elektrisch leitenden Kern (22a) besitzt, der mit dem Kern (24a) der Spiralfeder (24) verbunden ist, und daß die Einheit aus Nabenkern (22a) und Spiralfederkern (24a) mit einem gemeinsamen isolierenden Mantel (24b) sowie mit einem gemeinsamen, den letzteren umhüllenden elektrisch leitenden Außenmantel (24c) umgeben ist, und daß der isolierende Mantel (24b) und der Außenmantel (24c) Öffnungen (26,28) zur Herstellung elektrischer Anschlüsse aufweisen.

2. Spiralfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende Mantel (24b) und der Außenmantel (24c) in der Nabenbohrung (22d) eine den Nabenkern (22a) freilegende Öffnung (26,28) besitzen.

3. Spiralfederanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (22) auf einer elektrisch leitenden Achse (14) angeordnet ist und diese den N_abenkern (22a) berührt.

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4. Spiralfederanordnung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kontaktelement (32),insbesondere eine Kontaktfeder, im Bereich der Nabe (22) gegen den Außenmantel (24c) anliegt.

5. Verfahren zur Herstellung einer Spiralfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der Spiralfederkern am Nabenkern befestigt wird, worauf Spiralfederkern und Nabenkern mit einem zusammenhängenden isolierenden Mantel und dann mit einem zusammenhängenden elektrisch leitenden Außenmantel überzogen werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß Spiralfederkern und Nabenkern durch Elektrophorese mit dem isolierenden Mantel überzogen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Außenmantel durch stromloses Plattieren aufgebracht wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen des isolierenden Mantels und des Außenmantels ein Stab in die Bohrung des Nabenkerns gesteckt wird.

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