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Elektromagnetische Pendelantriebsvorrichtung für Uhren Die Erfindung
bezieht sich auf eine elektromagnetische Pendelantriebsvorrichtung derjenigen bekannten
Art, bei welcher das Pendel seinen Antriebsimpuls durch einen als Steuerorgan für
den Stromkreis wirkenden Belastungshebel erhält.
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Bei bekannten Pendelantriebsvorrichtungen dieser Art wird der Stromkreis
gewöhnlich unter Vermittlung eines am Pendel angebrachten Kipphebels gesteuert.
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Die Erfindung bezweckt, eine Antriebsvorrichtung zu schaffen, welche
ein praktisch funkenloses Arbeiten des Belastungshebels unter minimalem Kraftaufwand
für den Uhrenantrieb ermöglicht. Dies ist gemäß der Erfindung dadurch erreicht,
daß das durch ein Solenoid unmittelbar bewegte Organ als ein Pendel von verhältnismäßig
großer Masse, aber geringer Masseexzentrizität ausgebildet ist und durch die elektromagnetische
Kraft aus seiner stabilen Gleichgewichtslage heraus bis zum Anschlag gegen den Belastungshebel
unter Anheben desselben in die Zwischenstellung geschwenkt bziv. gedreht wird. Das
vom Solenoid bewegte Antriebsorgan wird bei unterbrochenem Solenoidstrom vom Belastungshebel
gesperrt, bis es beim weiteren Anheben des Belastungshebels durch das Uhrpendel
wieder freigegeben wird. Bei dieser Ausbildung und Anordnung des durch das Solenoid
unmittelbar bewegten Organs wird dieses mittels eines minimalen Aufwandes an elektrischer
Energie unter Ausnutzung seiner Schwungkraft schlagartig gegen den zum Anheben des
Belastungshebels an letzterem beispielsweise vorgesehenen Nocken oder eine sonstige
Schrägfläche gestoßen. Ein Kraftaufwand ist nur in solcher Stärke erforderlich,
daß er ausreicht, -um die Trägheit des im stabilen Gleichgewicht befindlichen, nur
geringe Masseexzentrizität besitzenden Antriebsorgans zu überwinden.
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Das vom Solenoid unmittelbar bewegte Antriebsorgan wird vorzugsweise
als ungefähr Z-förmiger, ausgewuchtet drehbar gelagerter permanenter Magnet ausgebildet,
auf dessen Achse ein zur Drehachse exzentrisches, in der Winkellage verstellbares
Gewicht angeordnet ist, welches jede gewünschte Einstellung der Masseexzentrizität
dieses Antriebsorgans gestattet.
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Da eine konstante Krafteinwirkung des Belastungshebels auf das Pendel
für den genauen Gang der Uhr unbedingt erforderlich ist, ist es vorteilhaft, auch
die geringste Beeinflussung des Belastungshebels durch den Unterbrechungsstrom vom
Belastungshebel fernzuhalten, was gemäß der Erfindung zweckmäßig in der Weise erfolgt,
daß an dem vom Solenoid bewegten Organ ein Kontaktzapfen angebracht ist, der in
Reihe mit einer zweiten Unterbrechungsstelle des Solenoidstromkreises
am
Gewichtshebel geschaltet ist. Der Gegenkontakt des Kontaktzapfens kann diesem nur
auf einem Teil seines Weges folgen, so daß der Stromkreis durch die Weiterbewegung
des Zapfens unterbrochen wird, und zwar vor der Unterbrechung am Kontakt des Gewichtshebels.
Der Belastungshebel wirkt also nur stromschließend.
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In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. An einem Zapfen i der Vorderplatine 2 des Uhrwerkgestells 2, 3, 4 ist
mittels eines Blattgelenkes 5 ein Aufhängekloben 6 für das Pendel 7 aufgehängt.
Oberhalb des Zapfens i ist mit Hilfe :eines Blattgelenkes 8 an einem Zapfen 9 der
Belastungshebel io elektrisch isoliert angelenkt, von dem ein an einer Schraube
i i angeordnetes Stahlstäbchen 12 nach unten ragt. Unter diesem Stahlstäbchen befindet
sich ein abgeplatteter Kopf 13 auf dem einen zu einem Arm verlängerten Ende
6a des Pendelaufhängebolzens des Klobens 6. An seinem freien Ende trägt der Belastungshebel
i o einen aus einem Edelstein gebildeten Nocken 14 und einen Anschlag 15
für einen durch einen Schlitz 16 der Platine 2 hindurchragenden Zapfen 17,
welcher an seinem freien, im Bereich des- Nockens 14 und des Anschlages 15
liegenden Ende mit einem Edelsteinkopf 17a ausgerüstet ist. Unterhalb des Belastungshebels
i o befindet sich ein Kontakt 18, welcher gleichzeitig die Antriebsbewegung des
Belastungshebels begrenzt. Der Zapfen 17 sitzt an einem zwischen den Uhrgestellplatinen
2 und 3 angeordneten Z-förmigen, ausbalancierten Dauermagneten i9, welcher auf einer
in den Platinen 2 und 3 gelagerten Welle 20 festsitzt. Der Dauermagnet i9 ragt mit
seinem oberen Schenkel in. ein Solenoid 21 hinein, das.durch eine Leitung '2z. mit
dem einen Pol eines galvanischen Elements 23 verbunden ist. Durch einen auf der
Welle 20 festsitzenden Gewichtshebel 24 wird der Magnet i 9 in seine in Abb. i durch
strichpunktierte Linien angedeutete Rückfallstellung bewegt. In dieser Stellung
befindet sich der Ma. gnet i 9 im stabilen Gleichgewicht, da der Schwerpunkt des
Gewichtshebels 24 unterhalb seines Drehpunktes liegt. Da das Gebilde aus Magnet
i9 und Gewichtshebel 24 ein Pendel verhältnismäßig großer Masse, aber geringer Masseexzentrizität
darstellt, genügt zum Andrehen des Magneten eine außerordentlich geringe Stromstärke,
in einem durchgeführten Versuch z. B. 0,005 Amp. Es ist einleuchtend, daß beim Unterbrechen
:eines so geringen: Stromes praktisch kein Funken entsteht: Da der Belastungshebel
io ,ein in bezug auf den genauen Gang der Uhr sehr empfindlicher Teil ist, wird
bei der gezeichneten Ausführungsform die Unterbrechung des Stromes durch nachstehend
beschriebene Vorrichtung vom Belastungsbalken wegverlegt.
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Auf der Welle 2o sitzt elektrisch isoliert eine Scheibe 25 fest, die
durch eine Leitung 26 mit dem Kontakt 18 in Verbindung steht. Die Scheibe 25 besitzt
einen seitwärts abstehenden Zapfen 27, in dessen Bereich ein auf einet Welle--,
8 festsitzender Hebel 29 ragt, welcher durch einen auf der Welle 28 angeordneten
Gewichtshebel 3o an einen Anschlag 31 angedrückt wird. Der Hebel 29 ist mit dem
andern Pol des Elements 23 durch eine Leitung 32, der Belastungshebel io mit dem
Solenoid 2 i durch eine Leitung 33 verbunden. Zur schrittweisen Übertragung der
Drehungen der Ankerwelle 2o auf das in den Abbildungen nicht dargestellte Zeigerwerk
der Uhr dient in bekannter Weise ein Schaltgesperre 34,35.
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Die beschriebene Pendelantriebsvorrichtung wirkt wie folgt: Wird das
Pendel 7 in Schwingung versetzt, so trifft bei seiner Bewegung nach rechts in Abb.
i der Kopf 13 von unten auf das Stahlstäbchen 12 und hebt den Belastungshebel
io mit dem Nocken 14 vom Zapfen 17 ab. Dieser wird dadurch freigegeben und
bewegt sich unter der Wirkung des Gewichtshebels 24 mit dem Magneten 19 im
Uhrzeigersinn. Bei der Drehung der Welle 2o trifft der Zapfen 27 gegen den Hebel
29 und schließt damit die elektrische Verbindung zwischen diesen Teilen. Bei der
Umkehrung der Pendelbewegung nach links senkt sich der Belastungshebel j o, bis
er auf den Kantakt 18 aufzusitzen kommt. In diesem Augenblick wird der elektrische
Stromkreis geschlossen, das Solenoid 2 i zieht den oberen Schenkel des Magneten
19 an und dreht diesen im Gegensinn des Uhrzeigers. Hierbei wird durch das
Schaltgesperre 34, 35 das Zeigerwerk angetrieben. Gleichzeitig bewegt sich der Zapfen
27 nach links in Abb. i, wobei ihm unter dem EinfluB des Gewichtes 30 der
Hebel 29 folgt, bis dieser am Anschlag 31 anstößt. Da der Hebel 29 der weiteren
Linksbewegung des Zapfens 27 nicht mehr zu folgen vermag, wird der Stromkreis zwischen
diesen Teilen unterbrochen. Dies erfolgt unmittelbar, bevor der Zapfen i 7 gegen,
den; Nocken 14 des Belastungshebels io trifft. Die Bewegungsenergie des Magneten
i g reicht jedoch aus, um durch den Zapfen 17 den Belastungshebel i o vom
Kontakt 18 abzuheben. Der Zapfen 17 trifft dann auf den Anschlag 15 und klinkt
sich zwischen den Teilen 14 und 15 fest. Hierbei findet zwischen den Teilen
i o und 18 keine Stromunterbr echung statt, da diese schon zwischen den Teilen 27
und 29 erfolgt ist. Der Magnet 19
wird ,also in seiner oberen Endstellung
vom Belastungshebel io gesperrt, bis dieser -von dem nach rechts schwingenden Pendel
wieder
angehoben wird und das Spiel. von neuem beginnt.
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Um mit noch geringerer Stromstärke den Magneten in Drehung zu versetzen,
könnten zwei auf beide Enden desselben wirkende Solenoide angewendet werden. Dabei
könnten die Solenoide drehbar und der Anker ortsfest angeordnet sein.