DE304568C

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Publication number: DE304568C
Application number: DENDAT304568D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum direkten Umwandeln der schwingenden Bewegung eines Pendels in eine gleichgerichtete Drehbewegung, insbesondere auch für Uhrwerke u. dgl., bei denen das Pendel als Antrieborgan für das Räderwerk dient. Die Neuerung besteht darin, daß die Umsetzung der Bewegung durch mechanisch unverbundene Kupplungsorgane magnetischer Art bewirkt wird, so daß beispielsweise bei einer Uhr das Werk der Uhr entfernt (für den Zweck der Versendung o. dgl.) und von jeder ungeübten Hand ohne Gefährdung des Ganges wieder angesetzt werden kann. Wesentlich ist bei der Neuerung, daß der drehbare Kupplungsteil aus einem magnetisch polarisierten Teile, dessen einer Pol um eine Achse läuft, und der schwingende Kupplungsteil aus permanenten Magneten besteht, deren Pole im Felde abwechselnd verteilt sind, so daß ein magnetisches Feld erzeugt wird, in dem in bezug auf die Achse des drehbeweglichen Teils eine virtuelle Poldrehung stattfindet.

Dabei kann, beispielsweise bei einer Uhr, der schwingende Teil mit dem Pendel und der drehbewegliche Teil mit dem Uhrwerk in Verbindung stehen, so daß es durch die Pendelschwingungen seinen Antrieb erhält. Auch kann der drehbewegliche Teil von dem einen

Pol des einen festliegenden Magneten polarisiert werden, während der schwingende Teil (Pendel) nur den zweiten Magneten trägt.

In den beiliegenden Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise in einer Uhr verkörpert, bei der das Pendel mechanisch vom Uhrwerk getrennt, aber magnetisch damit so verbunden ist, daß die Pendelschwingungen sich in die Drehbewegung des Uhrwerks umsetzen. Es ist Fig. ι eine Seitenansicht,

Fig. 2 eine Vorderansicht des Uhrwerks,

Fig. 3 eine Sonderansicht der in Fig. 1 sichtbaren magnetischen Kupplung, und

Fig. 4 eine schematische Übersicht der Wirkungsweise der magnetischen Kupplung.

Fig. 5 stellt die Kupplung in einer anderen Ausführungsart dar, und

Fig. 6 ist das schematische Wirkungsbild dazu.

Die aus den Fig. 1 bis 4 erkennbare gebogene magnetische Nadel α stellt einen Teil der magnetischen Kupplung dar. Sie dreht sich um die Achse b-b (Fig. 3), wobei das untere .Nadelende eine Kreisbahn in einer rechtwinklig zur Achse b-b liegenden Ebene beschreibt.

Der obere Teil der Nadel α liegt in der Achse und überträgt eine einseitige Drehbewegung auf das Räderwerk des Uhrwerks e

mittels der auf diesem Nadelteil vorgesehenen Schnecke c und des zum Räderwerk gehörenden Schneckenrades d.

Die Nadel α wird durch den permanenten Magneten io magnetisiert, der auch als ein nahezu reibungsfreies Lager für die Nadelspitze dient. Die Nadel α wird in der gehörigen Beziehung zur Achse b-b durch eine Kurbel 12 gehalten, die lose an einem im Boden 14 eines nicht magnetischen Gehäuses 15 angeordneten Zapfens 13 sitzt. Die Nadel befindet sich im unteren Abteil 17 des Gehäuses und steht mit ihrer durch eine öffnung der Querwand 16 gehenden Spitze mit dem Magneten 10 im oberen Gehäuseabteil 18 in Berührung. Man kann aber auch den Magneten ganz fortlassen und dafür eine permanent magnetisierte, gehörig gelagerte Nadel aus hartem Stahl benutzen.

Die Drehung der Nadel wird durch zwei Hufeisenmagnete 20, 21 bewirkt, die auf einem mittels Schrauben 24 am Pendel 22 befestigten Kreuzstück 23 (Fig. 1) sitzen. Diese Magnete 20, 21 befinden sich somit in einer rechtwinklig zur Achse b-b liegenden Ebene dicht unter dem unteren Ende der Nadel und sind in bezug auf die Kreisbahn der Nadel so angeordnet, daß sie im Kreise wechselnde magnetische Pole N, S, N', S' erzeugen. Die Kraftlinien der magnetischen Pole gehen über die vier so gebildeten Polzwischenräume. Solange das Pendel still steht, wird der Pol N der Nadel α durch die Magnete 20, 21 angezogen und weist auf einen der S-PoIe (S oder S') der Magnete, beispielsweise auf S des Magneten 20 (Fig. 4, Stellung 1). Wird nun das Pendel in Bewegung gesetzt, so wird sofort bei Beginn des Ausschwingens des Pendels nach rechts der IV-PoI der Nadel a in umgekehrter Uhrzeigerrichtung in seinem Bestreben, die Richtung gegen den Pol S beizubehalten, abgelenkt und in die Stellung 2 gebracht. Sehr bald aber erreicht das Pendel eine Stellung, bei der das Abstoßen des Pols N' und das Anziehen des Pols S' des Magneten 21 die Anziehung des Pols S und das Abstoßen des Pols N des Magneten überwindet und die Nadel α ihre Drehbewegung in umgekehrter Uhrzeigerrichtung fortsetzend die Stellung 3 (Fig. 4) erreicht. Bei der Weiterbewegung des Pendels nach rechts bleibt der Pol N der Nadel α auf den Pol S' gerichtet, da aber das Pendel in seiner Bewegung umkehrt und nach links schwingt, so setzt der Pol ZV der Nadel α seine Bewegung in umgekehrter Uhrzeigerrichtung fort und erreicht nacheinander die Stellungen 4 und 5.

Bei der weiteren Linksbewegung des Pendels wird der Pol ZV der Nadel α durch den Pol JV und die Anziehung des Pols S heftig abgestoßen, so daß der Nadelpol ZV die Stellung 6 erhält, und da die Linksbewegung des Pendels fortdauert, so fahren auch die magnetischen Kräfte in der Bewegung der Nadel a in umgekehrter Uhrzeigerrichtung fort, bis die Nadel die Stellung 7 (Fig. 4) erreicht und nunmehr um 180° von der Stellung 3 entfernt ist. Das Pendel schwingt alsdann nach rechts zurück und der Pol ZV der Nadel dreht sich weiter über die Stellung 8 zur Stellung 1 zurück.

Es hat somit eine Pendelbewegung hin und zurück eine einzige Umdrehung der Nadel a in umgekehrter Uhrzeigerrichtung bewirkt, und daher ergibt jede beliebige Anzahl solcher Pendelbewegungen eine gleiche Anzahl Drehbewegungen der Nadel in einer Richtung. Durch Umkehren der Pole der Nadel α wird die Drehbewegung eine solche in Uhrzeigerrichtung.

Das Pendel 22 hängt an einem Querstift 30 (Fig. 1) einer Blattfeder 31 und kann daher auch von ungeübter Hand ab- und angehängt werden, ohne daß dabei das Werk eine Beschädigung erleiden kann. Die Pendelschwingungen können in bekannter Weise mittels durch eine Spule 34 im Felde eines permanenten Magneten 34 gehender Stromimpulse erzeugt werden. In Fig. 1 bis 4 schwingen beide Magnete 20, 21 mit dem Pendel, bei der Ausführung nach Fig. 5 ist dagegen nur der Magnet 20 beweglich, der Magnet 21 dagegen ortsfest. Hier ist auch der Magnet 20 größer als der andere und etwas tiefer angeordnet, so daß seine Pole unter den Polen des Magneten 21 hinweggehen können. Das obere Ende der Nadel α (Fig. 5) wird von der unteren Seite des Pols ZV' des Magneten 21 angezogen und ihr unteres Ende geht durch ein Gehänge 36 und bildet mit einer kurbelartigen Abbiegung 37 den TV-Pol. Die Nadel dreht sich hier in Uhrzeigerrichtung, wie in Fig. 6 dargestellt, wo die Stellungen 1 bis 8 des beweglichen Magneten 20 angegeben sind.

Befindet sich der Magnet 20 in der äußersten Rechtsstellung wie Stellung 3 (Fig. 6), so wird der ZV-Pol der Nadel α durch den Pol S' des Magneten 21 stark angezogen. Indem das Pendel nach links schwingt, geht der Magnet 20 durch die Stellungen 4, 5, 6 und 7 und die Nadel α erhält eine Halbdrehung in Uhrzeigerrichtung; dreht das Pendel um und schwingt nach rechts aus, so geht der Magnet von der Stellung 7 durch Stellungen 8, 1 und 2 zur Stellung 3 und die Nadel α erhält eine weitere Halbdrehung in Uhrzeigerrichtung; jede volle Schwingung des Pendels hin und zurück hat demnach eine volle Umdrehung der Nadel zur Folge.

In beiden Ausführungsformen nach Fig. 1 und nach Fig. 5 arbeiten die Magnete 20, 21 mit der magnetisierten Nadel zusammen unter

Bildung einer magnetischen Kupplung zur Arbeitsverbindung des schwingenden, antreibenden Teils, des Pendels 22, mit einem sich drehenden Teile, dem Schneckenrade d des Uhrwerks. Diese magnetische Antriebsvorrichtung ist zwar besonders für Uhren geeignet, aber auch für andere Zwecke mit den gleichen Vorteilen verwendbar. Die vom Pendel entnommene Energiemenge zum Betriebe des Uhrwerks mit Hilfe der magnetischen Kupplung ist sehr gering und praktisch konstant. An Stelle des Schneckentriebs c, d kann auch jedes andere Übertragungsmittel genommen werden. Die Nadel α stellt einen drehbeweglichen Teil der Kupplung und einen Drehanker für den schwingenden Teil der magnetischen Kupplung dar, es ist aber nicht nötig, daß der drehbewegliche Teil gerade die Gestalt einer Nadel hat.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Vorrichtung zum Umwandeln der

Schwingbewegung eines Pendels in eine gleichgerichtete Drehbewegung, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung der Bewegung durch mechanisch uriverbundene Kupplungsorgane magnetischer Art-erfolgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Kupplungsteil aus einem magnetisch polarisierten Teile (a), dessen einer Pol um eine Achse läuft, und der schwingende aus permanenten Magneten (20, 21) besteht, deren Pole im Felde abwechselnd verteilt sind, so daß ein magnetisches Feld erzeugt wird, in dem in bezug auf die Achse des drehbeweglichen Teils eine virtuelle Poldrehung stattfindet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schwingende Teil an dem Uhrpendel (22) angebracht und der drehbewegliche Teil mit dem Uhrwerk in Verbindung steht, so daß es durch die Pendelschwingungen seinen Antrieb erhält.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbewegliche Teil (a) von dem' einen Pol (N') des einen festliegenden Magneten (21) polarisiert wird, während der schwingende Teil (Pendel 22) nur den zweiten Magneten (20) trägt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.