DE2732047A1

DE2732047A1 - Elektrische uhr

Info

Publication number: DE2732047A1
Application number: DE19772732047
Authority: DE
Inventors: Norbert Reiferscheid; Roland Sudler
Original assignee: Quarz Zeit AG
Current assignee: Quarz Zeit AG
Priority date: 1977-07-15
Filing date: 1977-07-15
Publication date: 1979-02-01
Also published as: JPS5443066A; US4250576A; FR2397666A1

Description

Quarz-Zeit AG 6DD0 Frankfurt/Main

GräfstraBe 1D3

Elektrische Uhr

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Uhr, insbesondere eine Quarzuhr, mit einem Zeigeruierk, das von einem Elektromotor angetrieben ist, auf dessen UeIIe ein Ritzel aus einem elastischen Werkstoff sitzt, das mit einem Eingangszahnrad des Zeigeruerks kämmt.

Uei elektrischen Uhren, insbesondere aber bei Quarzuhren, ist eine wesentliche Forderung auf einen möglichst geräuschlosen Lauf der Uhr gerichtet.

Zur Erfüllung dieser Forderung sind bereits verschiedene Maßnahmen realisiert uorden. So ist es bekannt, das Eingangszahnrad des Zeigeruerks zwischen seinen Zähnen mit Schlitzen zu versehen. Damit lüOt sich zuar eine nicht unerhebliche Geräuschdämpfung erreichen, jedoch ist eine solche Ausführungsform nur mit erheblichem fertigungstechnischem Aufwand realisierbar. Eine andere bekannte Maßnahme besteht darin, das auf der Motorwelle sitzende Ritzel aus einem elastischen Werkstoff herzustellen. Hierbei hat sich gezeigt, daß eine einwandfreie und geringe Reibungsverluste verursachende Übertragung des Drehmoments vom Ritzel auf das Eingangszahnrad des Zeigeruerks nur dann gewährleistet ist, wenn das für das Ritzel verwendete Material hartelastisch ist; die damit erzielbare Geräuschdämpfung läßt jedoch zu uiünschen übrig. Im andern Falle, also bei Verwendung eines ueichelastischen Materials für das Ritzel, tritt beim Auf-

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stecken des Ritzels auf die Motorwelle eine Verformung der Außenkontur des Ritzels auf, was dazu führt, daß das Ritzel und das Eingangszahnrad miteinander verklemmen. Dem könnte an sich dadurch begegnet werden, daß das Ritzel mit einer nichtelastischen Buchse versehen wird. Eine solche Maßnahme wirft jedoch bei der geringen Größe des Ritznls - der Ritzeldurchmesser beträgt ungefähr 2 mm - erhebliche fertigungstechnische Probleme auf, die bisher nicht einwandfrei gelöst werden konnten. Man ist daher dazu übergegangen, das aus einem hartelastischen Material bestehende Ritzel zu fetten. Dadurch läßt sich zwar eine hohe Geräuschdämpfung erreichen, diese ist aber nicht von Dauer, da mit der Zeit das zwischen den Zähnen befindliche fett durch das mit dem Ritzel kämmende Zahnrad und die mit diesem kümmenden Folgezahnräder entfernt wird. Schon nach kurzer netriebszeit ist daher die Geräuschbildung so stark wie bc>i einem nichtgefctteten Ritzel. All dies trifft in nnnlotjnr Unine auch auf das Eingangozohnrari zu, jedoch mit dnm Unterschied, daß die Herstellung rincs wcichelastischon Cinynngoralmradns wesentlich problematischer ist als die Herstellung eines Kitzels aus einem entsprechenden wnichelastischen Matriial. Au;; tlirsnm Grunde sind bisher in der Praxis nur Ritzcl-Cingangsrahnrnd-Iiombinationcn aus hartelastischnm Material zur Anwendung gekommen, deren Geräuschdämpfung erheblich zu wünschen übrig InOt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, rinr cloktrischr Uhr zu schaffen, deren netriebsgerauschprn.nl eint? minimale Höhn aufweist. Darüber hinaus soll der hierfür notwendige technische Aufwand möglichst gering sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dndurch gelöst, daß das Ritzel aus rinrm wrichelastischen Werkstoff besteht und mit einer konzentxinchen Ausnehmung zum freien Durchgang der Uelle sowie mit

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einem axialen Ansatz mit einem konzentrischen Loch zur Aufnahme der Uelle versehen ist, und daB das Eingangszahnrad aus einem elastischen Merkstoff besteht.

Durch die Verwendung eines ueichelastischen Ritzels in Kombination mit einem elastischen Eingangszahnrad souie durch den besonderen Aufbau des Ritzels, bei dem der mit dem Eingangszahnrad kämmende Teil des Ritzels sowohl in radialer als auch in Umfangsrichtung im Sinne eines AbuiMlzens ausbleichen kann, ergibt sich eine äußerst starke Betriebsgeräuschdämpfung. Darüber hinaus ist durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Ritzels eine einfache Herstellung desselben beispielsweise durch Spritzgießen oder Spritzpressen sichergestellt.

Eine weitere Verbesserung der Geräuschdämpfung kann darüber hinaus dadurch erreicht werden, daß das Ritzel und das Eingangszahnrad jeweils mit einer Zykloidenverzahnung versehen sind. Eine derartige Verzahnung hat gegenüber einer üblichen Evolventenverzahnung den Vorteil, daß die Höhe der einzelnen Zähne größer als bei einer Evolventenverzahnung ist, wodurch sich die Elastizität des Eingriffs der beiden Räder erhöht und die durch die Ankerschritte und das Überschwingen des Ankers hervorgerufenen Stöße und Ruckbewegungen erheblich bedämpft werden.

Eine Optimierung der Geräuschdämpfung läßt sich dadurch erreichen, daß das Eingangszahnrad aus einem weichelastischen Merkstoff besteht. Da sich hierbei jedoch unter Umständen Fertigungsschwierigkeiten ergeben können, empfiehlt es sich, das Eingangszahnrad aus einem mittelelastischen Material mit einer Shore A-Härte von ungefähr 89 bis 93 herzustellen. Die mit einem solchen Ein-

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gangszahnrad erzielbare Geräuschdämpfung ist zuiar nicht so gut wie diejenige, die sich mit einem Eingangszahnrad aus einem uieichelastischem Material erreichen läßt, jedoch läßt sich ein solches Eingangszahnrad aus mittelelastischem Material in einfacher Weise, beispielsweise durch Spritzgießen oder Spritzpressen herstellen.

Gemäß einer besonders vorteilhaften AusfUhrungsform sind das Ritzel und das Eingangszahnrad aus einem Polyurethan-Elastomer hergestellt. Neben den guten weich- bzu. mittelelastischen Eigenschaften dieses Werkstoffes besitzt er den V/orteil, daß er besonders gut mittels Spritzgießen bzu. Spritzpressen verarbeitet werden kann.

Es sei an dieser Stelle ermähnt, daß unter dem Begriff "ueichelastisch" ein Werkstoff verstanden wird, der eine Shore A-Härte bis 88, unter dem Begriff "mittelelastisch¹¹ ein Werkstoff mit einer Shore Α-Härte zwischen 89 und 93 und unter dem Begriff "hartelastisch" ein Werkstoff mit einer Shore Α-Härte größer 93 verstanden wird.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel enthält, näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 eine Aufsicht auf das mit dem Eingangszahnrad kämmende Ritzel und

Figur 2 einen Schnitt durch das Radpaar gemäß Figur 1 entlang der Linie II-II.

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Die Zahnradkombination, die stark vergrößert dargestellt ist, umfaßt ein Ritzel 1, das auf der Welle 2 eines Einphasenschrittmotors 3 einer Quarzuhr mit Analog-Anzeige sitzt, und ein Zahnrad *», das das Eingangszahnrad des Zeigerwerks der Quarzuhr ist. Dieses Eingangszahnrad U, das auf einer Uelle 5 sitzt, treibt dann weitere Zahnräder, die auf das Minuten- bzw. Stundenrad des Uhrwerks wirken.

Jedes der beiden Zahnräder 1 und k ist mit einer Zykloidenverzahnung 6 bzw. 7 versehen. Das Ritzel 1 besitzt eine zentrale Ausnehmung B, deren Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser der Uelle 2 ist, und einen axialen Anäetz S mit einem Loch 10, dessen Innendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser der Uelle 2 ist, so daß das Ritzel 1 fest auf der Uelle 2 sitzt. Um sicherzustellen, daß auch bei höheren Belastungen das Ritzel 1 nicht von der tJelle 2 abrutscht, kann die Uelle 2 mit einem Bund 11 oder stattdessen auch mit einer Rändelung versehen werden. Häufig ist jedoch keine der beiden Maßnahmen erforderlich, da bei den Uhrwerken üblicherweise übertragenen Drehmomenten die Gefahr eines Abrutschens nicht besteht.

Beide Zahnräder 1 und k bestehen aus einem Polyurethan-Elastomer - beispielsweise aus dem unter dem Handelsnamen Desmopan bekannten Polyurethan-Elastomer -, das thermoplastisch verarbeitbar ist. Für das Ritzel wird Polyurethan in weichelastischer Einstellung - Shore Α-Härte ungefähr B2 - und für das Eingangszahnrad Polyurethan in mittelelastischer Einstellung - Härte Shore A ungefähr 91 - verwendet.

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Claims

Patentansprüche

My Elektrische Uhr, insbesondere Quarzuhr, mit einem Zeigeruierk, das von einem Elektromotor angetrieben ist, auf dessen Helle ein Ritzel aus einem elastischen Uerkstoff sitzt, das mit einem Eingangszahnrad des Zeigeruerks kämmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (1) aus einem ueichelastischen Uerkstoff besteht und mit einer konzentrischen Ausnehmung (8) zum freien Durchgang der bielle (2) sowie mit einem axialen Ansatz (9) mit einem konzentrischen Loch (10) zur Aufnahme der Welle (2) versehen ist, und daß das Eingangszahnrad (*») aus einem elastischen Uerkstoff besteht.

2. Elektrische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangszahnrad (<») aus einem uieichelastischen Uerkstoff besteht.

3. Elektrische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangszahnrad (Ό aus einem mittelelastischen Material mit einer Shore Α-Harte von ungefähr 89 bis 93 besteht.

I*. Elektrische Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

gekennzeichnet, daß das Ritzel (1) und das Eingangszahnrad(tt) jeweils mit einer Zykloidenverzahnung (6,7) versehen ist.

5. Elektrische Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis k_f dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (1) und das Eingangszahnrad (*») aus einem Polyurethan-Elastomer besteht.

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ORIGINAL INSPECTED