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Motorische Aufzugsvorrichtung für federgetriebene-Laufwerke, insbesondere
für Uhren Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung, insbesondere fürUhrwerke,
bei welcher die Spannung der Antriebsfeder von einem Aufzugsmotor selbsttätig nachgestellt
wird. Da der Ablauf derartiger Uhrwerke im allgemeinen von einer Unruhe geregelt
wird, deren Schwingungen von der Spannung der Antriebsfeder nicht ganz unabhängig
sind, müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden, damit die Unruhe unter der
Wirkung der Antriebsfeder den gleichmäßigen Gang des Werkes herbeiführen kann. Besonders
bei Uhren mit langer Gangdauer, beispielsweise 8-Tage- oder Jahresuhren, müssen
besonders zuverlässige Einrichtungen vorgesehen werden, um einen gleichmäßigen Gang
des Werkes zu gewährleisten. Bei bekannten Einrichtungen hat man die Nachstellung
der Federspannung der Antriebsfeder beispielsweise dadurch vorgenommen, daß man
in Abhängigkeit von dem Nachlassen der Federspannung eine Änderung der Lage des
Ankers des Aufzugsmotors vorgesehen hat, die dazu diente, den Motor- mit Hilfe der
Kollektorbürsten ein- oder auszuschalten. Diese bekannte Einrichtung hat den wesentlichen
Nachteil, daß zunächst eine verhältnismäßig große Änderung der Federspannung die
Voraussetzung für ein einwandfreies Arbeiten der Vorrichtung ist und daß außerdem
durch das dauernde Schließen und Öffnen der Kontakte bzw. die dabei entstehenden
Funken sehr schnell eine Verschmutzung der Kontakte eintritt. Außerdem wird je nach
dem Schwungmoment des Aufzugsmotors auch nach der Abschaltung eine weitere Erhöhung
der Federspannung eintreten können. Bei einer anderen bekannten Einrichtung, bei
der der Antriebsmotor dauernd eingeschaltet ist, wird der Motor auf mechanischem
Wege plötzlich angehalten. Auch derartige Einrichtungen haben den Nachteil, daß
die im allgemeinen verhältnismäßig schwachen Aufzugsmotoren leicht beschädigt werden
können und daß auch bei diesen Einrichtungen verhältnismäßig große Schwankungen
der Federspannung unvermeidlich sind.
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Es sind auch bereits Aufzugsmotoren für Federtriebwerke bekannt, die
dauernd an der Spannung liegen- wobei die vollaufgezogene Uhrfeder dem Motordrehmoment
gerade das Gleichgewicht hält, so daß durch die Rück-Wirkung der Uhrenfeder der
Aufzugsmotor zum Stillstand kommt. Es ist sehr schwierig, das Drehmoment des Motors
genau auf diesen
Zustand abzugleichen. Unter Umständen können dadurch
Prellungen erzeugt werden, die dem Echappement des Federuhrwerkes sehr schädlich
sind. Außerdem kann der Fall eintreten, daß durch etwa auftretende Reibungswiderstäxlde,
z. B. bei Betätigung von Schaltwerken usw., die in dem Federtriebwerk aufgespeicherte
Kraftreserve zumAntrieb des Uhrwerkes nicht ausreicht. Auch Spannungsschwankungen
können das Moment des Motors derart verändern, daß Beschädigungen der Feder des
Gangwerkes eintreten.
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Gemäß der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß die Kraft
der gespannten Feder auf eine Regeleinrichtung, deren Stellung bei entspannter Feder
einem bestimmten maximalen Drehmoment des dauernd eingeschalteten Motors entspricht,
derart einwirkt, daß, mit zunehmender Federspannung das maximaleDrehmoment des Motors
wenigstens innerhalb des betriebsmäßigen Arbeitsbereiches der Feder kontinuierlich
vermindert und entsprechend den- Schwankungen der Federspannung so verändert wird,
daß diese stets mit konstanter Spannung arbeitet. Es soll also beim Erfindungsgegenstand
das Drehmoment des Aufzugs verringert werden, sobald die Federspannung steigt, und
umgekehrt soll eine Verstärkung des Drehmomentes des Aufzugsmotors eintreten, wenn
die Federspannung nachläßt. Mit der Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung kann
eine bestimmte Spannung der Antriebsfeder genau eingehalten werden, wobei es bei
der Herstellung nicht erforderlich ist,bereits eine genaue Abgleichung des Motordrehmamentes
auf das Federdrehmoment vorzunehmen, da sich das Motordrehmoment in Abhängigkeit
von dem Federdrehmoment betriebsmäßig auf den richtigen Wert einstellt. Die Veränderung
des Drehmomentes des Aufzugsmotors wird bei der erfindungsgemäßenEinrichtungzweckmäßig
durch selbsttätige'A'nderung der gegenseitigen Lage des Rotors zu seinem Stator
in Abhängigkeit von der Federspannung auf elektrischem @ oder mechanischem Wege
vorgenommen.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
dargestellt.
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Abb. i, 2 und 3 zeigen eine Ausführungsform- eines Uhrwerkes mit Induktionsmotor,
dessen Stator schwenkbar angeordnet ist und dessen Regulierung entsprechend der
Gegenspannung der Feder dadurch erfolgt, daß die Richtung der an der Ankertriebscheibe
angreifenden Kräfte (Flüsse) durch Schwenken des Stators geändert wird.
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Abb.4 und 5 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem mittels
eines Differentialgetriebes, das einerseits von der Antriebsfeder, andererseits
vom Aufzugsmotor in entgegengesetztem Sinne angetrieben wird, durch Drehung des
einen mit einer Kurzschlußwindung versehenen Poles des Stators eine Änderung des
Drehmomentes undloder der Drehzahl des Induktionsmotors hervorgerufen wird.
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Wie die Abb. i zeigt, treibt eine Ankerscheibe ii des Induktionsmotors
io das Schneckenrad 14 mit Hilfe der auf ihrer Achse i2 sitzenden Schnecke i3. Auf
der Achse des Schneckenrades 14 sitzt ein kleineres Zahnrad i 5, das über dieZwischenzahnräder
16, 17, 18 und die Achse i9 die Antriebsfeder 2o aufzieht. Das innere Ende dieser
Antriebsfeder ist mit der Aclise i9 fest verbunden, das äußere Ende mit dem Zahnrad
7,1, das wieder durch das Rad 22 die Welle 23 mit dem Minutenzeiger 27' antreibt.
Der Stundenzeiger 27 wird in bekannter Weise durch einZwischenräderpaar mit Hilfe
des Zahnrades 26 angetrieben. Die Geschwindigkeitsregulierung erfolgt durch die
Unruhe 25 mit ihrer Einstellvorrichtung 25', die durch das auf der Welle 23 befestigte
Zahnrad 24 angetrieben wird. Der Induktionsmotor io besteht aus dem% U-förmigen
Rahmen 28, an dem die Pole 29 und 3o befestigt sind. Um den Pol 29 ist die Spule
31,
die vom Netzstrom durchflossen wird, gewickelt. Außerdem ist noch an dem
Pol 2-9
die Kurzschlußwindung 32 angeordnet. Einen weiteren Kurzschlußring
33 trägt der untere Pol 3o, der zweckmäßig einstellbar ist, um das Drehmoment -des
Motors von Hand regeln zu können. Man kann z. B. den Gegenpol 30 so anordnen, daß
er um seine eigene Achse gedreht werden kann, wobei der Kurzschluß-Ting 33 verschiedene
Stellungen einnimmt. Sobald dieSpule3i vomWechselstrom durchflossen wird, erzeugt
sie im Luftspalt zwischen den Polen 29 und 30 einen Wechselfluß, der die
Ankerscheibe i i, die aus leitendem Material besteht, durchsetzt. Durch die Kurzschlußringe
32 und 33 wird in bekannter Weise ein Teil des magnetischen Flusses verschoben,
wodurch einDrehmoment erzeugt wird, das die Scheibe i i in. Drehung versetzt und
damit das Aufziehen der Feder verursacht. Der Stator bzw. der Rahmen 28 ist um eine
zu seiner Polachse parallele Achse verschwenkbar. Dies ist dadurch erreicht, daß
die Stifte 45 und 46 exzentrisch zu der Achse der Pole an dem Rahmen 28 befestigt
sind. Eine Spiralfeder 43 mit einer Einstellvorrichtung 48 sucht den schwenkbaren
Stator in eine bestimmte Lage zu drehen. Mit Zunahme der Spannung der Antriebsfeder
2o nimmt infolge der sich bemerkbar machenden -Gegenkraft dieser Feder auch das
Drehmoment des Motors zu, und sobald ein bestimmter
Betrag überschritten
wird, erfolgt, da die Feder 43 entsprechend eingestellt ist, eine Drehung des schwenkbaren
Stators in der Weise, daß die Lage seiner Pole einem geringeren Drehmoment entspricht.
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In Abb: 3 zeigt die voll ausgezogene Linie die Lage des Statorpoles
30, wenn der Stator das größte Drehmoment hervorruft, während bei der mit unterbrochenem
Linienzug gezeichneten Stellung des Poles das Drehmoment, das auf die Scheibe wirkt,
geschwächt ist. In dieser Lage läuft die Ankerscheibe langsamer, und sobald die
Antriebsfeder :2o weiter abgelaufen ist, wird ihre Gegenkraft geringer, so daß das
auf den Motor ausgeübte Gegendrehmoment nicht mehr so groß ist. Die Kraft der Feder
43 überwiegt nun und bringt den schwenkbaren Stator wieder in eine Lage, die einem
größeren Drehmoment des Aufzugsmotors entspricht. Die Feder 43 wird so eingestellt,
daß sie bei einembestimmten Wert der Federspannung der Antriebsfeder 2o eine Verminderung
des Drehmomentes des Aufzugsmotors ermöglicht. Die normale Stellung des Stators
wird durch einen Anschlag 44 begrenzt. Zweckmäßig kann man die Antriebsfeder 2o
so bemessen, daß sie noch 6 Stunden lang ohne Aufzug das Zeigerwerk treiben kann.
Da das Getriebe des Schneckenrades 12 und der Schnecke 14 selbsthemmend ist, erfolgt,
auch wenn das Drehmoment des Motors, etwa bei Stromausfall, gleich Null ist, keine
Rückdrehung des Motors, d. h. nutzlose Entspannung der Antriebsfeder 2o.
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Die Ausführungsform nach Abb. 4 und 5 führt dieRegulierung dadurch
herbei, daß der untere Pol mit dem Kurzschlußring gedreht wird, wodurch eine Verminderung
bzw. Erhöhung des Drehmomentes des Rotors erreicht wird. Die: Anordnung des Uhrwerkes
und des Induktionsmotors ist im übrigen im Prinzip die gleiche wie bei dem Ausführungsbeispiel
der Abb-. i bis 3.
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Die Verstellung des Pales erfolgt durch ein Differentialgetriebe,
das einerseits von der Feder und andererseits vom Motor angetrieben wird. In Abb.4
und 5 wird durch das von der Antriebsfeder getriebene Rad 24 das Sonnenrad 49 bewegt.
Im entgegengesetzten Sinne läuft das von dem Motor angetriebene Rad So mit dem Sonnenrad
51. Die Planetenräder 52 wälzen sich auf den Sonnenrädern ab. Sie sind in einem
Zahnrad 53 gelagert, das sich dann dreht, wenn die Drehzahl des Motors mit der des
Uhrwerks, das durch die Antriebsfeder 2o angetrieben wird, nicht übereinstimmt.
Überein Getriebe, bestehend aus dem Zahnrad 54, der Welle 55 der Schnecke 56 und
dem Schneckenrad 57, das unmittelbar an dem Pol 30 befestigt ist; erfolgt
die Verstellung des Poles mit dem Kurzschlußring 33. Läuft das von dem Motor getriebene
Sonnenrad 51 schneller als das von der Antriebsfeder 2o getriebene Sonnenrad 49,
so ist das Drehmoment des Motors zu groß, und infolge der Gangdifferenz der beiden
in entgegengesetzter Richtung laufenden Sonnenräder verursacht das mit den Planetenrädern
52 in Verbindung stehende Zahnrad 53 eine Verdrehung des Statorpoles 30 mit
dem Kurzschlußring 33 in der Weise, daß das Drehmoment, geringer wird. Eine Verdrehung
des Poles in der entgegengesetzten Richtung wird durch das Zahnrad 53 dann veranlaBt,
wenn das Uhrwerksonnenrad 49 .schneller läuft als das Motörsonnenrad 51.
In der Abb. 5 sind zwei Lagen des kurzschlußringtragenden Poles 3o angegeben. Die
Regulierung erfolgt bei dieser Ausführung ohne Überwindung =einer besonderen Federkraft
und lediglich nach Maßgabe der Drehzahl des Uhrwerksonnenrades 49 und des Motorsonnenrades
51, wodurch eine besondere empfindliche Einstellung des Motors auf die richtige
Drehzahl entsprechend der Federspannung 2o erreicht wird.
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Mit dem . gleichen Differentialgetriebe könnten auch andere Veränderungen,
z. B. der gegenseitigen Lage des Stators zum Rotor, wie nach Abb. i "und 2 vorgenommen
werden.