DE29622150U1

DE29622150U1 - Rotary drive for housing body

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Publication number: DE29622150U1
Application number: DE29622150U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2006-12-21
Also published as: DE19730392C1; EP0849650A3; EP0849650B1; ATE202221T1; EP0849650A2

Abstract

The drive serves as a quartz clock mechanism (3). The second shaft (20) of the quartz clock mechanism is connected to a spring element (17) for compensating for shocks and catches of the shaft. The spring element transfers the drive force of the mechanism to a rotatably mounted coupling wheel (18). The coupling wheel forms a selectable transmission between its star teeth and those of a drive pinion (12) which is pressed into a drive tube (9). The drive tube acts directly or indirectly on the housing body (1).

Description

Anmelder: Dr.-Ing. Ekhart Wohlrab Eduard-Soermus-Straße D-08062 ZwickauApplicant: Dr.-Ing. Ekhart Wohlrab Eduard-Soermus-Straße D-08062 Zwickau

Vertreter: Ilberg · Weißfloh Patentanwälte European Patent Attorneys Am Weißiger Bach 93 01474 Schönfeld-WeißigRepresentative: Ilberg · Weißfloh Patent Attorneys European Patent Attorneys Am Weißiger Bach 93 01474 Schönfeld-Weißig

Titel: Rotatorischer Antrieb für GehäusekörperTitle: Rotary drive for housing body

Schönfeld-Weißig, den 16. Dezember 1996Schönfeld-Weißig, 16 December 1996

Rotatorischer Antrieb für GehäusekörperRotary drive for housing body

Description

Die Erfindung betrifft einen rotatorischen Antrieb für Gehäusekörper, insbesondere Gehäuse für Tischuhren.The invention relates to a rotary drive for housing bodies, in particular housings for table clocks.

Background of the invention

In der deutschen Gebrauchsmusterschrift G 94 14 730.2 wurde vom Anmelder eine Innenraumuhr vorgeschlagen, deren aus einem beliebigen geometrischen Körper gebildetes Gehäuse sich zum Zwecke des Ablesens einer Zeitanzeige kontinuierlich um eine vertikaler Achse dreht.In the German utility model G 94 14 730.2, the applicant proposed an indoor clock whose housing, made of any geometric body, rotates continuously around a vertical axis for the purpose of reading a time display.

Diese Uhr, insbesondere für Geschäfts- und Tagungsräume gedacht, kann daher als attraktives, zentrales Gestaltungselement eingesetzt werden, ohne daß für ungünstig positionierte Betrachter tote Zonen entstehen, von denen das Einholen einer Zeitinformation ohne Standortwechsel unmöglich ist.This clock, especially designed for business and conference rooms, can therefore be used as an attractive, central design element without creating dead zones for viewers in an unfavourable position, from which it is impossible to obtain time information without changing location.

Eine solche Uhr oder dergleichen Informationsträger bzw. Raumgestaltungsobjekt bedarf eines stetigen Antriebs des Gehäuses.Such a clock or similar information carrier or interior design object requires a constant drive of the housing.

State of the art

Es sind schon zahlreiche batterie- oder netzgespeiste elektrische Antriebe bekannt, die eine Rotationsbewegung erzeugen.Numerous battery- or mains-powered electric drives that generate a rotational movement are already known.

Von einem Antrieb, der durch Rotation des Gehäuses den An-From a drive that rotates the housing to increase the

zeigebereich von Uhren oder eines Werbeträgers erweitert, wird jedoch vor allem erwartet, daß er sehr kleine Abmessungen hat, und die in der Batterie gespeicherte Elektroenergie eine lange Betriebsdauer garantiert. Ein solcher Antrieb, der auf diesen Verwendungszweck zugeschnitten ist und dessen weitere Gebrauchswerteigenschaften in einem vertretbaren Verhältnis zu den erforderlichen Kosten stehen, ist nicht bekannt.display area of watches or an advertising medium, but above all it is expected that it has very small dimensions and that the electrical energy stored in the battery guarantees a long operating time. Such a drive, which is tailored to this purpose and whose other utility properties are in a reasonable relationship to the required costs, is not known.

Lediglich der Antrieb sehr leichter Körper, die an der Sekundenwelle eines analog anzeigenden Quarzwerkes befestigt sind und sich mit der Drehzahl dieser Welle bewegen, ist bekannt.Only the drive of very light bodies that are attached to the seconds shaft of an analogue quartz movement and move at the speed of this shaft is known.

Task

Mit Hilfe eines rotatorischen Antriebes soll die Ablesemöglichkeit von Innenraumuhren auf den ganzen Raum erweitert werden, indem sich das Gehäuse der Uhren, das gleichzeitig Werbeträger sein kann, dreht. Von den Gebrauchseigenschaften, die derartige Uhren haben sollten, leiten sich besondere Anforderungen an einen solchen Antrieb ab.With the help of a rotary drive, the reading capability of indoor clocks is to be extended to the entire room by rotating the clock case, which can also be an advertising medium. The usage properties that such clocks should have result in special requirements for such a drive.

Es muß gefordert werden, daß der Antrieb autonom, also batteriegetrieben ist, kleine Abmessungen hat, sehr kostengünstig in großen Stückzahlen hergestellt werden kann, geräusch- und wartungsarm, sowie unempfindlich gegen äußere Einwirkungen ist. Zusätzlich sollte die Lebensdauer der Batterie mindestens ein halbes Jahr betragen.It must be required that the drive is autonomous, i.e. battery-powered, has small dimensions, can be produced very cost-effectively in large quantities, is quiet and requires little maintenance, and is insensitive to external influences. In addition, the battery should last at least six months.

Solution concept and advantages of the invention

Um einen Antrieb sehr kostengünstig in großen Stückzahlen herstellen zu können, muß ein Antrieb, der schon in großen Stückzahlen gefertigt wird und dementsprechend preisgünstig ist, sinnvoll verändert werden. Ein Quarzuhrwerk erfüllt durch seine konzeptionelle Gestaltung und Ge-In order to be able to produce a drive in large quantities at low cost, a drive that is already manufactured in large quantities and is therefore inexpensive must be modified in a meaningful way. A quartz movement fulfills the requirements of the

brauchswerteigenschaften schon sehr viele der gestellten Forderungen.In terms of utility properties, many of the requirements are met.

Die zur Verfügung stehende Antriebsleistung und die an den Zeigerwellen vorhandenen Drehmomente scheinen jedoch nicht auszureichen, um die den Vorstellungen entsprechenden Gehäuse mit der gewünschten Drehzahl kontinuierlich anzutreiben. Daher zielt der Lösungsgedanke besonders darauf, konstruktive Lösungen zu finden, die durch stark verringerte Reibung den Wirkungsgrad des Antriebssystems wesentlich erhöhen. Durch eine Spurlagerung, die aus einer Kugel und einer Kalotte gebildet wird, entsteht nur ein sehr kleines Reibmoment bei der Bewegung des Gehäusesystems.However, the available drive power and the torques on the pointer shafts do not seem to be sufficient to continuously drive the housings at the desired speed as required. The solution is therefore aimed at finding design solutions that significantly increase the efficiency of the drive system by significantly reducing friction. A track bearing made up of a ball and a dome creates only a very small friction moment when the housing system moves.

Durch diese Anordnung muß das Quarzuhrwerk lediglich die Energie liefern, die Luftreibung und Spurlagerreibung bei der Rotation benötigen. Eine andere Bauelementenpaarung, bestehend aus einer Halbkugel am Spurlager und dem freien Rohrende am Tragrohr, ist so ausgebildet, daß die zwischen den beiden Bauelementen entstehende Haftreibung für den Antrieb des Gehäusesystems ausreicht, kleinere Lageabweichungen der Achsen ausgeglichen werden und äußere Krafteinwirkungen auf das Gehäusesystem nicht so viel Kraft oder Drehmoment auf das Quarzuhrwerk übertragen wird, daß dieses beschädigt werden kann. Durch die Anordnung dieses Bauelementenpaares wenig oberhalb des Gesamtschwerpunktes des Gehäusesystems wird erreicht, daß sich durch Drehung des Rohrendes auf der Kugel das Gehäusesystem ständig in eine senkrechte Lage einpendeln kann, auch wenn der Antrieb auf einer etwas schrägen Unterlage steht. Dadurch erfolgt auch ein Ausgleich, wenn während der Rotation die Antriebsachse und die Rotationsachse des Gehäusesystems nicht genau fluchten. Die dadurch entstehenden Kräfte müssen nicht vom Lager des Antriebes aufgenommen werden und erzeugen somit keine zusätzliche Reibung.This arrangement means that the quartz movement only has to supply the energy that air friction and track bearing friction require during rotation. Another pair of components, consisting of a hemisphere on the track bearing and the free tube end on the support tube, is designed so that the static friction created between the two components is sufficient to drive the housing system, small deviations in the position of the axes are compensated for and external forces on the housing system do not transfer so much force or torque to the quartz movement that it can be damaged. The arrangement of this pair of components slightly above the overall center of gravity of the housing system means that the housing system can constantly settle into a vertical position by rotating the tube end on the ball, even if the drive is on a slightly slanted surface. This also compensates if the drive axis and the rotation axis of the housing system are not exactly aligned during rotation. The forces created by this do not have to be absorbed by the drive bearing and therefore do not generate any additional friction.

Durch die konstruktive Gestaltung des BauelementenpaaresThe structural design of the pair of components

in Verbindung mit einer trichterförmigen Erweiterung ist es möglich, im Bedarfsfalle das Gehäusesystem vom Antriebsrohr zu nehmen und wieder aufzusetzen oder durch ein anderes zu ersetzen. Die in den Kupplungskörper an einem Ende eingehängte Feder läßt in Verbindung mit dem Kupplungsrad, in das das andere Ende der Feder eingehängt ist, eine drehmomentabhängige Relativbewegung zwischen dem Kupplungsrad und dem Kupplungskörper zu. Dadurch wird ein sanfter Anlauf des Gehäusesystems aus der Ruhelage ermöglicht und die Schrittbewegung der Sekundenwelle des Quarzuhrwerkes kompensiert.In conjunction with a funnel-shaped extension, it is possible to remove the housing system from the drive tube and put it back on or replace it with another one if necessary. The spring, which is hooked into the coupling body at one end, in conjunction with the coupling wheel, into which the other end of the spring is hooked, allows a torque-dependent relative movement between the coupling wheel and the coupling body. This enables the housing system to start up gently from its rest position and compensates for the step movement of the second shaft of the quartz movement.

Insgesamt werden durch die vorgeschlagene Antriebsgestaltung die Reibverluste so wesentlich verringert, daß ein Quarzuhrwerk zum einen als Antrieb für einen Gehäusekörper ausreicht, wobei die Gangdauer denen üblicher Uhrzeigerantriebe kaum nachsteht. Außerdem wird wirksam verhindert, daß dieses Quarzuhrwerk durch unsachgemäße physische Behandlung der Tischuhr oder dergleichen nicht beschädigt wird.Overall, the proposed drive design reduces friction losses so significantly that a quartz clockwork is sufficient to drive a housing body, with the running time barely inferior to that of conventional clock hand drives. In addition, this quartz clockwork is effectively prevented from being damaged by improper physical handling of the table clock or the like.

Description of an embodiment

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Gehäuse-Antriebssystem, The invention will be explained in more detail using an embodiment. The accompanying drawings show: Fig. 1 a longitudinal section through a housing drive system,

Fig. 2 einen vergrößerten Längsschnitt durch die Antriebseinheit,
Fig. 3a bis 3d Einzelheiten zur Gehäuselagerung auf dem Antrieb,Fig. 2 an enlarged longitudinal section through the drive unit,
Fig. 3a to 3d Details of the housing bearing on the drive,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Gehäuse-Antriebseinheit, Fig. 5a und 5b Einzelheiten der Kupplung zwischen Quarzuhrwerk und Antriebsrohr.Fig. 4 is a top view of the case drive unit, Fig. 5a and 5b details of the coupling between quartz movement and drive tube.

Das Beispiel zeigt eine Ausführung eines rotatorisch angetriebenen Uhrgehäuses 1 einer Tischuhr. Einzelheiten derThe example shows a design of a rotary driven clock case 1 of a table clock. Details of the

Uhr selbst sind nicht dargestellt, diese werden als bekannt vorausgesetzt.The clock itself is not shown; it is assumed that it is known.

Das Uhrgehäuse 1 {Fig. 1) übergreift im unteren Bereich ein Antriebsgehäuse 2, das ein Quarzuhrwerk 3 aufnimmt. Auf der Gehäuseoberseite des Quarzuhrwerks 3 ist eine Grundplatte 4 festgelegt, indem eine größere Bohrung in der Grundplatte 4 auf einen Zentrierbund 5 (Fig. 2) am Quarzuhrwerk 3 aufgesteckt und mit Hilfe einer Befestigungsmutter 6 fest mit dem Quarzuhrwerk 3 verschraubt wird. In eine kleinere Bohrung der Grundplatte 4 ist das eine Ende eines Tragstabes 7 eingepreßt. In das andere Ende des Tragstabes 7 ist eine Lagerkugel 8 eingelegt und eingebördelt. Über den Tragstab 7 ist das Antriebsrohr 9 geschoben, bis ein Spurlager 10, das in die eine Seite des Antriebsrohres 9 eingepreßt ist, mit seiner einen Seite, in der sich die Kalotte 11 befindet, auf der Kugel 8 am Ende der Tragstabes 7 aufliegt. In das andere Ende des Antriebsrohres 9 ist ein Antriebsritzel 12 eingepreßt und damit kraftschlüssig mit dem Antriebsrohr 9 verbunden. Der, an das unteren Ende eines Tragrohrs 13 angesetzte Trichter 22 (Fig. 1, Fig. 4) stützt sich auf dem halbkugelförmigen, der Kalotte 11 gegenüberliegenden Ende des Spurlagers 10 ab und kann sich in einem bestimmten Raumwinkel reibschlüssig auf der halbkugelförmigen Oberfläche des Spurlagers 10 bewegen. Das dem freien Ende des Tragrohres 13 gegenüberliegende, obere Ende des Tragrohres 13 ist über einen Ring 14 fest mit dem Uhrgehäuse 1 verbunden.The clock case 1 (Fig. 1) overlaps a drive housing 2 in the lower area, which accommodates a quartz clockwork 3. A base plate 4 is fixed to the top of the case of the quartz clockwork 3 by placing a larger hole in the base plate 4 on a centering collar 5 (Fig. 2) on the quartz clockwork 3 and screwing it firmly to the quartz clockwork 3 using a fastening nut 6. One end of a support rod 7 is pressed into a smaller hole in the base plate 4. A bearing ball 8 is inserted and crimped into the other end of the support rod 7. The drive tube 9 is pushed over the support rod 7 until a track bearing 10, which is pressed into one side of the drive tube 9, rests with one side, in which the dome 11 is located, on the ball 8 at the end of the support rod 7. A drive pinion 12 is pressed into the other end of the drive tube 9 and is thus connected to the drive tube 9 in a force-locking manner. The funnel 22 (Fig. 1, Fig. 4) attached to the lower end of a support tube 13 rests on the hemispherical end of the track bearing 10 opposite the dome 11 and can move frictionally on the hemispherical surface of the track bearing 10 at a certain spatial angle. The upper end of the support tube 13 opposite the free end of the support tube 13 is firmly connected to the watch case 1 via a ring 14.

Eine Lagerbuchse 15 ist in einen Kupplungskörper 16 eingepreßt und ist so mit diesem fest verbunden. In eine Bohrung im Kupplungskörper 16 ist das eine Ende einer Feder 17 eingehängt. Auf einen Ansatz der Lagerbuchse 15 ist ein Kupplungsrad 18 aufgesteckt und kann sich auf diesem Ansatz leicht drehen. Das andere Ende der Feder 17 ist in eine Bohrung im Kupplungsrad 18 eingehängt. Auf einen weiteren Ansatz der Lagerbuchse 15 ist eine SicherungsscheibeA bearing bush 15 is pressed into a clutch body 16 and is thus firmly connected to it. One end of a spring 17 is hooked into a hole in the clutch body 16. A clutch wheel 18 is placed on a shoulder of the bearing bush 15 and can easily rotate on this shoulder. The other end of the spring 17 is hooked into a hole in the clutch wheel 18. A locking disk is placed on another shoulder of the bearing bush 15.

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19 aufgepreßt. Durch die Sicherungsscheibe 19 wird das
Kupplungsrad 18 in seiner leicht drehbaren Lage um die
Buchse 15 gesichert. In die Mittelbohrung der Lagerbuchse 15 ist die Sekundenwelle 20 (Fig. 2) des Quarzuhrwerkes 3 eingeschoben und das geschlitzte Ende 21 (Fig. 5a) der
Lagerbuchse 15 stellt mit der Sekundenwelle 20 einen verdrehsicheren KraftSchluß her. Die Verzahnung am Umfang des Kupplungsrades 18 greift in die Verzahnung am Umfang des
Antriebsritzels 12 ein. So wird die Drehung der Sekundenwelle 20 über eine wählbare Übersetzung auf das Antriebsrohr 9 und das damit verbundene Spurlager 10 reibschlüssig auf das freie Ende des Tragrohres 13 und das fest mit dem Uhrgehäuse 1 verbundene Ende des Tragrohres 13 auf das
Uhrgehäuse 1 übertragen. Dabei stützt eine in die Befestigungsmutter (&bgr;) eingepaßte Lagerbüchse (23) zur Verbesserung der Lagerung das Minutenrohr (24) (Fig. 2) in seiner Bohrung ab.19 is pressed on. The locking washer 19 secures the
Clutch wheel 18 in its easily rotatable position around the
Bushing 15 is secured. The second shaft 20 (Fig. 2) of the quartz movement 3 is inserted into the central bore of the bearing bushing 15 and the slotted end 21 (Fig. 5a) of the
Bearing bush 15 creates a torsion-proof power connection with the seconds shaft 20. The teeth on the circumference of the clutch wheel 18 engage with the teeth on the circumference of the
drive pinion 12. The rotation of the second shaft 20 is transmitted via a selectable transmission to the drive tube 9 and the associated track bearing 10 with friction to the free end of the support tube 13 and the end of the support tube 13 firmly connected to the watch case 1 to the
Clock case 1. A bearing bush (23) fitted into the fastening nut (β) supports the minute tube (24) (Fig. 2) in its bore to improve the bearing.

Reference symbol

1 Uhrgehäuse1 watch case

2 Antriebsgehäuse2 drive housing

3 Quarzuhrwerk.3 quartz movement.

4 Grundplatte4 Base plate

5 Zentrierbund5 Centering collar

6 Befestigungsmutter6 Fastening nut

7 Tragstab7 Support rod

8 Lagerkugel8 bearing ball

9 Antriebsrohr9 Drive tube

10 Spurlager10 track bearings

11 Kalotte11 Calotte

12 Antriebsritzel12 drive pinions

13 Tragrohr13 Support tube

14 Ring14 Rings

15 Lagerbuchse15 Bearing bush

16 Kupplungskörper16 Coupling body

17 Feder17 Spring

18 Kupplungsrad18 Clutch wheel

19 Sicherungsscheibe19 Locking washer

20 Sekundenwelle20 second wave

21 geschlitztes Enden21 slotted ends

22 Trichter22 funnels

23 Lagerbüchse23 Bearing bush

24 Minutenrohr24 minute tube

Claims

Expectations

1. Rotary drive for case bodies, in particular cases of table clocks, with the following features:

a) The clockwork is driven by a quartz movement (3);

b) A spring element (17) for compensating for jolts and shocks of the second shaft (20) is connected in a force-locking manner to the second shaft (20) of the quartz movement (3);

c) The spring element (17) transmits the driving force of the quartz movement (3) to a rotatably mounted clutch wheel (18);

d) The clutch wheel (18) forms a selectable gear ratio via its spur gearing with the spur gearing of a drive pinion (12);

e) The drive pinion (12) is pressed into a drive tube (9) which acts directly or indirectly on the housing body (1).

2. Rotary drive according to claim 1, characterized in that a holding plate (4) is placed on the centering collar (5) of the quartz movement (3) and clamped by a fastening nut (6).

3. Rotary drive according to claim 1 and 2, characterized in that a support rod (7) is pressed into the holding plate (4), into the upper end of which a bearing ball (8) is pressed, on which a cap (11) of a thrust bearing (10) is supported, the thrust bearing (10) being pressed into the upper end of the drive tube (9), which is pushed over the support rod (7) and carries a drive pinion (12) at the lower end, which is meshed by the coupling wheel (18).

4. Rotary drive according to one of the preceding claims, characterized in that a support tube (13) is placed on the thrust bearing (10) of the drive tube (9).

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wherein the lower end of the support tube (13) is expanded to form a self-centering funnel (22) and the upper end of the support tube is pressed into a ring (14) which supports the housing body (1).

5. Rotary drive according to one of the preceding claims, characterized in that the minute tube (24), through which the second shaft (20) is guided, is guided by means of a bearing bush (23) which is fitted into the fastening nut (6) with which the bearing plate (4) is fastened to the centering collar (5) of the quartz movement (3).