DE3206154C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Uhrwerk mit den im Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen. Ein solches Uhrwerk ist aus der US-PS 42 49 251 bekannt. Das bekannte Uhrwerk ist so konzipiert, daß es mittels Automaten montierbar ist. Grundbaustein ist eine Werkplatte aus Kunststoff mit Lagern für die Zeigerwellen, Räderwerkswellen und einem Lager des Rotors. Der Stator des Schritt­ motors trägt eine Lagerbuchse mit dem zweiten Rotorlager.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Auf­ gabe zugrunde, ein Uhrwerk zu schaffen, das mit einem Minimum an Bauteilen und Montageaufwand auskommt und bei dem die mechanischen Teile (Motor und Räderwerk) als Modul vorgefertigt und geprüft werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentan­ spruchs 1 genannten Merkmale gelöst; die Unteransprüche definieren bevorzugte Weiterbildungen dieses Konzepts.

Es ist noch auf die FR-OS 23 12 053 hinzuweisen, die ein elektroni­ sches Uhrwerk mit Schrittmotor offenbart. Dessen Stator trägt einige Lager von Räderwerk und Zeigerwellen, während andere Lager in zwei zusammengeschnappten Gehäuseschalen vorgesehen sind.

Schließlich offenbart die CH-PS 6 10 178 ein extrem flaches mechani­ sches Uhrwerk, bei dem freitragende Mikro-Kugellager vorgesehen sind.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und wird nachstehend im einzelnen erläutert.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf den Motormodul, wobei als Bei­ spiel das Werk einer Uhr mit Zentralsekunde gewählt wurde, und

Fig. 2 ist ein Schnitt durch den Motormodul gemäß Linie II-II der Fig. 1.

In der bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung wird der Motormodul mit einem Motor vom Lavet-Typ versehen, bei welchem der Stator eine größere Oberfläche als gewöhnlich aufweist. Dieser Stator spielt gleichzeitig die übliche Rolle als Magnetkreis, der das magnetische Feld führt, das von der Spule erzeugt wird, wie auch die Rolle der einzigen Platine für die Montage der Triebe des Motormoduls. Dieser Stator wird beispielsweise aus einer Eisen-Nickel-Legierung hergestellt, die unter der Bezeichnung "Vacoperm" im Handel ist. Er besitzt zum Beispiel eine Dicke von 0,7 mm.

Fig. 1 zeigt, daß der Stator 2 generell V-förmig ist, wobei die freien Enden 2 a und 2 b mit den Augen 4 bzw. 4′ eines Spulen­ kerns 6 verbunden sind. Die Spule 8 ist natürlich in üblicher Wei­ se auf dem Spulenkern 6 angeordnet. In einen der V-Schenkel, ge­ bildet vom Stator 2, ist eine im wesentlichen runde Ausnehmung 10 eingearbeitet, in der sich der Rotor des Motors befindet. Seitlich der Ausnehmung 10 sind Ausschnitte 12, 12′ im Stator vorgesehen, um zusammen mit der Ausnehmung 10 die Verengungen zu definieren, welche die beiden Pole des Stators voneinander trennen.

Darüberhinaus ist der Stator 2 mit einer bestimmten Anzahl von Durchbrüchen für die Lagerung der Triebe des Motormoduls versehen, wie dies besser in Fig. 2 erkennbar ist. Im wesentlichen im Spitzen­ bereich des V′s, gebildet von dem Stator 2, ist ein Durchbruch 14 vorgesehen, der als Lager für die Zeigerwellen dient. In die Boh­ rung 14 ist ein Führungsrohr 16 eingetrieben, das über die Ober­ seite des Stators hinausragt. Im Innern des Rohres 16 ist die Sekundenwelle 18 gelagert. Am unteren Ende 17 a dieser Welle ist ein Sekundentrieb 20 aufgekeilt, gebildet von einem Sekundenrad 20 a und einem Sekundenritzel 20 b. Auf der Außenseite des Rohrs 16 ist das Chausseerohr 22 gelagert. Dies umfaßt in herkömm­ licher Weise ein Rohr 22 a, an dessen Ende der Minutenzei­ ger befestigt ist sowie ein Minutenrad 22 b sowie ein Minu­ tenritzel 22 c. Diese Baugruppe ist natürlich in sich dreh­ fest. Auf der Außenseite des Rohrs 22 a des Chausseerohrs 22 ist das Kanonenrad 24 gelagert, das einerseits das Rohr 24 a umfaßt, auf dem der Stundenzeiger sitzt und andererseits das Stundenrad 24 b.

Fig. 2 zeigt außerdem die Art und Weise, in der der Rotor des Motors in der Ausnehmung 10 des Stators angeordnet ist. Ein topfförmiges Teil 26 ist in die Ausnehmung 10 eingetrie­ ben. Die Seitenwandung 26 a des Teils 26 ist demgemäß fest mit dem Stator 10 verbunden und wird lagegesichert durch den Kragen 26 b. Der Boden 26 c des Teils 26 weist ein Lager 28 auf. Eine Platte 30, eingetrieben in das freie Ende des Topfes 26, ist mit einer Lagerbohrung 30 a als zweitem Lager für den Rotor des Motors versehen. Dieser Rotor 32 umfaßt in üblicher Weise eine Welle 34, auf der der Magnet 35 sitzt. Eines der Enden der Welle 34 bildet den Lagerzapfen 34′, der im Lager 28 sitzt. Das andere Ende der Welle 34, mit 34′′ bezeichnet ist etwas dicker und drehbeweglich in der Bohrung 30 a gelagert; es ragt mit zwei Zapfen 36 und 36′ über die Bohrung hinaus, die als Ausgangritzel wirken.

Es ergibt sich demgemäß, daß bei der Fertigung des Motor­ moduls der Rotor 32 dieses Motors bereits relativ zum Stator positioniert ist, infolge Vorhandenseins der Komponenten 26 und 30, welche die Lager des Rotors definieren. Man vermeidet auf diese Weise delikate Arbeitsgänge für die Zentrierung des Rotors relativ zum Stator, während der Montage der Gesamtheit des Räderwerks.

Wie man aus Fig. 2 entnimmt, kämmen die Zapfen 36 und 36′, fest verbunden mit der Welle 34 des Rotors, mit dem Sekunden­ rad 20. Die Verbindung zwischen dem Sekundenritzel 20 b und der Stundenwelle und der Minutenwelle erfolgt mit Hil­ fe einer Gruppe von Trieben, die nachstehend erläutert wer­ den. Der Stator 2 weist einen weiteren Durchbruch 40 auf, in den eine Muffe 42 mit Kragen 42 a eingetrieben ist. Diese Muffe besitzt eine Axialbohrung 42 b als Lager für die Welle 44. Die Welle 44 ragt beidseits aus der Muffe 42 heraus und damit auch beidseits über den Stator hinaus. An einem dieser Enden ist das Zwischenrad 46 montiert, das auf der Welle 44 sitzt. Nahe ihrem anderen Ende befindet sich das Ritzel 47, drehfest mit der Welle 44 verbunden. Das Zahnrad 46 kämmt mit dem Sekundenritzel 20 b, während das Ritzel 47 mit dem Minutenrad 22 b kämmt. Das Ende 44 a der Welle 44 ist geschlif­ fen, um als Lagerwelle für den Minutentrieb 48 zu dienen. Dieser besteht in herkömmlicher Weise aus dem Rad 48 a und dem Ritzel 48 b. Demgemäß hat die Welle 44 eine doppelte Funk­ tion: Sie verbindet drehfest das Rad 46 und das Ritzel 47 und sie dient weiterhin als Lagerzapfen für den Minutentrieb 48.

In herkömmlicher Weise kämmt das Ritzel 47 mit dem Minuten­ rad 22 b und bewirkt damit die Drehung des Chausseerohrs 22. Das Rad 48 a des Minutentriebs kämmt mit dem Ritzel 22 c des Chausseerohrs, während das Ritzel 48 b des Minutentriebs mit dem Stundenrad 24 b kämmt.

Natürlich könnten die Zapfen 36 und 36′, die am Ende der Rotorwelle vorgesehen sind und mit dem Sekundenrad 20 a käm­ men ersetzt werden durch ein herkömmliches Ritzel. Darüber­ hinaus wäre es möglich, anstatt den Minutentrieb 48 auf einer Verlängerung der Welle 44 zu lagern, eine zusätzliche Welle vorzusehen, die mit dem Stator 2 verbunden wäre. Dies hätte jedoch den Nachteil, daß die Anzahl der am Stator vorzuneh­ menden Arbeitsgänge vergrößert würde.

Die Vorteile des Motormoduls gemäß der Erfindung ergeben sich ohne weiteres:

Der erste Vorteil besteht darin, daß diese Baugruppe als Unterbaugruppe handhabbar ist und demgemäß vormontiert werden kann. Die übrigen Teile der Uhr, wie integrierte Schaltkreise, Batterie, Resonator usw. können später hinzugefügt werden. Mit anderen Worten ist mindestens der ganz überwiegende Teil der mechanischen Organe bereits in dem Motormodul zusammengefaßt.

Ein weiterer Vorteil des Gegenstandes der Erfindung liegt im Weglassen der Brücken, an deren Stelle nur eine einzige Platine verwendet wird, die in der bevorzugten Ausführungs­ form vom Stator des Motors selbst gebildet wird.

Es ergibt sich ohne weiteres, daß diese Ausführungsform des Motormoduls in dem Fall anwendbar wäre, in dem die Uhr keinen Sekundenzeiger besäße. In diesem Falle wären zwei Lösungen möglich. Im ersteren Falle würde der Minutenzeiger direkt auf der Welle 18 angeordnet und man müßte natürlich das Übersetzungsverhältnis und die Drehgeschwindigkeit des Motors entsprechend anpassen. Der Stundenzeiger ist dann auf dem Bauteil anzuordnen, der in der Ausführungsform nach Fig. 2 das Chausseerohr bildet. Es versteht sich, daß in diesem Falle der Minutentrieb 48 fehlt und daß die Baugruppe, gebildet von Rad 46, Welle 44 und Ritzel 47 den Minutentrieb darstellt.

Eine weitere Lösung bestünde darin, die Welle 18 ganz weg­ zulassen und damit auch das Sekundenrad 20 a. In diesem Falle natürlich müßte das Übertragungsrad 46 direkt mit dem Ausgang des Rotors im Eingriff stehen. Außerdem wäre in diesem Falle natürlich die Drehzahl des Motors anzupassen und ebenso das Untersetzungsverhältnis zwischen dem Ausgangsritzel des Motors und dem Übertragungsrad 46. Die beiden beschriebenen Ausführungsvarianten ergeben sich für den Fachmann ohne weiteres aus der beschriebenen Ausführungsform in Verbindung mit den Fig. 1 und 2. Es ist demgemäß darauf verzichtet worden, diese beiden Varianten zeichnerisch darzustellen. Sie besitzen dieselben Vorteile wie die im einzelnen beschrie­ benen Ausführungsformen. Insbesondere gilt in jedem Falle, daß mindestens ein Trieb vorhanden ist mit einer Welle, welche die einzige Platine durchsetzt, die ihrerseits vor­ zugsweise von dem Stator des Motors gebildet wird und daß auf dieser Welle zwei Räder oder Ritzel angeordnet sind, die sich dann beidseits der einzigen Platine befinden.

Es versteht sich ferner, daß die einzige Platine auch von einem Bauteil gebildet sein kann, das nicht der Stator selbst ist, wenn auch die beschriebene Ausführungsform zahlreiche Vorteile aufweist. Die Platine könnte von einer Platte aus gewöhnlichem Metall gebildet sein, auf der dann der eigent­ liche Stator befestigt würde. Es ergäbe sich immer noch ein Monoblockmotormodul mit einer einzigen Platine.

Claims (4)

1. Elektronisches Uhrwerk mit einem Schrittmotor, umfassend einen Stator und einen Rotor, und einer Werkplatte, in der Räderwerkswellen der kinematischen Kette zwischen Rotor und Zeigern und Zeigerwellen ge­ lagert sind, während der Stator ein Lager des Rotors trägt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Stator selbst als Werkplatte ausgebildet ist und beide Rotorlager (26 c, 30 a), alle Räderwerkslager und die Zeigerwellen­ lager (14, 42) trägt.

2. Elektronisches Uhrwerk nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein den Stator durchsetzendes Rohr (16), dessen Innenseite und Außensei­ te Lager für die Zeigerwellen bilden.

3. Elektronisches Uhrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei Bauteile (26, 30) in ein zur Aufnahme des Rotors (32) dienendes Loch (10) des Stators (2) eingefügt sind und jeweils eine ein Rotorlager (26 c, 30 a) bildende Bohrung aufweisen.

4. Elektronisches Uhrwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeigerwellen eine in dem Rohr (16) gelagerte Sekundenwelle (18) umfassen, die ein Sekundenritzel (20 b) und ein Sekundenrad (20 a) im Ein­ griff mit dem Rotorabtrieb (36) trägt, angeordnet auf einer ersten Seite des Stators (2), ferner eine Minutenwelle (22 a) umfaßt mit einem Ritzel (22) und einem Rad (22 b), angeordnet auf der zweiten Seite des Stators (2), sowie eine Stundenwelle (24 a) mit einem Ritzel (24), ebenfalls an­ geordnet auf der zweiten Seite des Stators (2), und daß eine einzige Welle (44) für die Triebe vorgesehen ist, welche drehbar gelagert den Stator (2) durchsetzt, wobei die Triebe ein mit der Welle (44) drehfe­ stes Trieb (46) in Eingriff mit dem Sekundenritzel (20 b), ein mit der Welle (44) drehfestes Trieb (42) in Eingriff mit dem Minutenrad (22 b), und ein Minutentrieb (48) umfassen, das fliegend auf einem Ende der Wel­ le gelagert ist und ein Rad (48 a) in Eingriff mit dem Minutenritzel (22) sowie ein Ritzel (48 b) im Eingriff mit dem Stundenrad (24 b) umfaßt.