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Elektrische Uhr mit Synchronmotor und Hilfsgangwerk Bei der elektrischen
Uhr mit Synchronmotor und Hilfsgangwerk, das vom Synchronmotor aufgezogen wird,
nach Patent 598 305
läuft das den Antrieb des Zeigerwerkes bei Aussetzen des
Synchronmotors übernehmende Hilfsgangwerk dauernd. Die Verbindung zwischen dem Synchronmotor
und dem Zeigerwerk einerseits und dem Hilfsgangwerk und dem Zeigerwerk andererseits
erfolgt hier mittels eines Differentialgetriebes, von dem je ein Sonnenrad nach
'1Iaßgabe der Betriebsverhältnisse, d. h. in Abhängigkeit von der Art des- Antriebes
des Zeigerwerks, gesperrt werden kann. Bei der neuen Uhr wird das Differentialgetriebe,
das verhältnismäßig viel Raum beansprucht, vermieden. Erfindungsgemäß findet statt
dessen ein mit dem Zeigerwerk dauernd verbundenes Kupplungsrad Verwendung, das selbsttätig
mit dem Triebrad des Hilfsgangwerkes bei Strotnzufuhr zu dem Synchronmotor außer
Eingriff und mit :einer Sperrung .in Eingriff gebracht wird, bei aussetzender Stromzufuhr
dagegen von der Sperrung fortgeschwenkt und mit dem Triebrad des Hilfsgangwerkes
in Eingriff geschwenkt wird. Das schwenkbare Zahnrad wird zweckmäßig auf einem Hebel
gelagert, der den Betriebsverhältnissen der- Uhr entsprechend magnetisch bewegt
wird. Dieser schwenkbare Hebel mit dem Zahnrad beansprucht, da er direkt mit einem
Magnetanker verbunden bzw. aus einem Stück mit ihm besteht, nur wenig Raum u.n-1
kann deshalb zwischen den Platinen des Hilfsgangwerkes ohne weiteres gelagert werden.
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In den Abbildungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung ,dargestellt.
Abb. i zeigt eine beispielsweise Ausführungsform des Uhrwerks in Vorderansicht,
während Abb. 2 einen Längsschnitt durch das Uhrwerk nach Abb. i darstellt. In Abb.
3 ist ein Teil der Aufzugsvorrichtung des Uhrwerkes nach Abb. i und z besonders
in Vorderansicht gezeigt. In .den Abb. .a. und 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung in Vorderansicht und im Längsschnitt dargestellt.
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Wie die Abb. 1, 2 und 3 zeigen, treibt der Synchronmotor i über seine
Welle und das auf ihr befestigte Zahnrad 3 das Rad d. an, an dem lose drehbar ein
kleines Zahnrad 5 befestigt ist. Dieses Zahnrad 5
bildet einen Teil
des Umlaufgetriebes, zu dem noch die um die gleiche Achse wie das Zahnrad 4 .drehbaren
Zahnräder 6 und 7 gehören. Das Rad 7 ist auf der Buchse 8 befestigt, mit der ein
weiteres Zahnrad 9 fest verbunden ist. Das Rad 6 des Umlaufgetriebes treibt die
Zeigerachse io an. Bei normalein Betrieb, d. h. bei Antrieb des Zeigerwerkes durch
den Motor r, werden durch diesen über die Welle :2 .die Zahnräder 3 und 4. gedreht.
Das Zahnrad 7 steht fest, so .daß das kleine Zahnrad 5 des Umlaufgetriebes sich
auf dem Rad 7 abwälzt, wobei es das Rad 6, welches eine vom Rade 7 verschiedene
Zähnezahl .hat, in Umdrehungen versetzt. Hierdurch wird .das Zeigerwerk über die
Achse io angetrieben. Mit der Uhr verbunden ist das Hilfsgangiverk i i, das durch
den Synchronmotor i aufgezogen wird. Die zum Verständnis der Erfindung unwesentlichen
Teile des Werkes sind nicht in den Abbildungen dargestellt. Das Hilfs.gangwerk übernimmt
den Antrieb der Uhr bei ausbleibendem Netzstrom. Zur Einschaltung des Hilfsgang-,verkes
ii dient ein schwenkbares Kupplungsrad 12, das auf dem Arm 13 des schwenkbaren Winkelhebels
14 gelagert ist. Das Zahnrad 12 ist über seinen Trieb 15 mit dem Zahnrad 16 und
über den mit diesem verbundenen Trieb 17 mit dem Zahnrad 9 verbunden, das auf der
gleichen Achse 8 wie das Zahnrad 7 befestigt .ist. In der Abb. i ist die normale
Betriebsstellung des Schwenkhebels 14 mit dem an ihm gelagerten Kupplungsrad 12
bei Antrieb des Zeigerwerkes durch den Synchronmotor i dargestellt. Hierbei ist
das Kupplungsrad 12 außer Eingriff mit dem Triebrad i8 des Hilfsgangwerkes und wird
durch eine Sperrnase i9 festgehalten. In der entgegengesetzten Schaltstellung des
Schwenkhebels 14 wird das Kupplungsrad 12 durch Entfernen von der Sperrnase i9 freigegeben
und mit dem Triebrad 18 des Hilfsgangwerkes in Eingriff gebracht. Die Steuerung
der Bewegung des Schwenkhebels 14 erfolgt dadurch, daß der Schwenkhebel als Magnetanker
ausgebildet ist, der von dem Kern des Synchronmotors i, sobald dieser durch die
Netzspannung erregt wird, angezogen und bei Fortfall der Erregung, d. h. beim Ausbleiben
der Netzspannung, mittels einer Feder 2o, die auf den Schwenkhebel wirkt, wieder
zurückgezogen wird. Solange das Kupplungsrad außer Eingriff mit dem Triebrad 18
des Hi.lfsgangwerkes i i ist, läuft das Hilfsgangwerk leer. Bei Ausbleiben der Netzspannung
wird der als Anker ausgebildete Schwenkhebel 14 unter Einwirkung der Feder 20 von
gern Kern des Synchronmotors i abgezogen und bringt das Kupplungsrad 12 in Eingriff
mit dem Antriebsrad 18 des Hilfsgangwerkes. Das Triebrad 18 treibt nun über das
Kupplungsrad 12, dessen Trieb 15 das Zahnrad 16, dessen Trieb 17 über das Zahnrad
9 das Zahnrad 7 an. Da infolge des Stehenbleibens des .Synchronmotors i dessen Welle
2 sowie das auf ihr befindliche Zahnrad 3 und das Zahnrad .4 feststeht, so werden
die Umdrehungen des Zahnrades -7 über das Rad 5 auf das Zahnrad 6 übertragen, das
mit der Zeigerwerksachse i o in Verbindung steht. Auf diese Weise wird der Betrieb
der Uhr während etwaiger Stromunterbrechungen durch das Hilfsgang-werk sichergestellt.
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Der Aufzug des dauernd laufenden Hilfsgangwerkes wird im allgemeinen
durch den Synchronmotor i bewirkt; der Aufzug kann jedoch auch von Hand vorgenommen
werden, wie aus den Abb. 2 und 3 hervorgeht. Der Svnchronmotor i treibt über seine
Läuferachse 2 und das Zahnrad 3 das Zahnrad 4. an. Mit diesemZahnrad ist die Nocken-
oderExzenterscheibe 21 verbunden, gegen die das obere Ende eines bei 23 drehbar
gelagerten zweiarmigen Hebels 22 unter dem Einfluß einer Zugfeder 24 drückt. An
.dem unteren Ende des Hebels 22 ist schwenkbar ein Klinkenhebel 25 befestigt, der
durch eine kleine Feder 26 gegen das Zahnrad 27 gedrückt wird. Das Zahnrad 27 ist
über seine Welle 28 und die Zahnradübersetzung 29,30
mit .dem inneren Ende
der Triebfeder 31, die über ihr Gehäuse das Hilfsgangwerk i i antreibt, verbunden.
Bei einer Umdrehung der Nockenscheibe 21 wird nun der Hebel 22 mit seinem oberen
Ende, wie aus der Abb. 3 @ersichtlich, abgedrückt, wodurch der Klinkenhebel 25 infolge
.der Schwenkbewegung des Hebels 22 veranl,aßt wird, in eine Zahnlücke des Sperrades
27 zu greifen. Bei der in Abb. 3 dargestellten Lage -der Nockenscheibe 21 und des
Hebels 22 ist dieser von der Nocke der Nockenscheibe 21 gerade abgerutscht und hat
sich unter dem Einfluß ,der Feder 24 wm :den Drehpunkt 23 gedreht und hierdurch
ein Mitnehmen des einen Zahnes durch :den Klinkenhebel 25 veranlaßt. Die Drehbewegung
des Sperrades 27 erfolgt jeweils in dem Augenblick, in welchem der Hebel 22 von
.der Nocke der Nockenscheibe 21 abfällt. Bei jeder Umdrehung wird nun das Zahnrad
27 um einen Zahn in Pfeilrichtung gedreht und hierdurch die Triebfeder 31 über die
Welle 28 und .die Zwischenräder 29 und 3o aufgezogen. Sobald die Triebfeder 31 eine
bestimmte Spannung erreicht hat, wird ein weiteres Aufziehen dadurch verhindert,
daß ihre Gegenkraft die Kraft der Feder 24. überwiegt und deshalb ein weiteres Aufziehen
unmöglich ist. Sobald nun durch Ablaufen der Feder 31 des Hilfsgangwerkes i i
die
Kraft der Feder 31 nachgelassen hat, überwiegt .die Kraft der Feder 24, so daß dem
Hebel z2 bei jeder Umdrehung der Nockenscheibe 2i eine Schwenkbewegung um den Punkt
23. wieder erteilt werden kann, die mittels des Klinkenhebels 25 ein Aufziehen der
Feder 31 verursacht. Die Feder 31 wird hierdurch also fortwährend von neuem gespannt,
ohne daß ein zu weites Aufziehen erfolgt. Um auch die Feder 31 von Hand aufziehen
zu können, ist ein Knopf 32 auf der Welle 28 vorgesehen, durch den über die Übersetzungsräder
29 und 3o der Aufzug .der Feder 31 von Hand vorgenommen werden kann.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 und 5 wird .die Schaltbewegung
des Kupplungsrades i2 der Abb. i und 2 durch den Anker 33 eines besonderen Relais
34 v eranlaßt, -dessen Stromspule mit der Wicklung des Synchronmotors i in Reihe
oder parallel geschaltet ist. Hierbei wird die Bewegung des Ankers 33, der mit dem
Schwenkhebel 35 verbunden ist, auf das auf ihm befindliche Kupplungsrad 12 übertragen.
Im übrigen ist die Wirkungsweise beim Ein- und Ausschalten des Hilfsgangwerkes i
i genau dieselbe wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Abb. i bis. 3, d. h. sobald
das Relais 34 Strom erhält, wird .das Kupplungsrad 12 außer Eingriff mit dem Antriebsrad
1.8 des Hilfsgangwerkes gebracht und statt dessen durch die Sperrnase i9 festgehalten.
Das Hilfsgängwerk i1 läuft dann leer, und der Synchronmotor i, der ja gleichzeitig
mit dem Relais 34 Strom erhält, treibt die Uhr an. Beim Ausbleiben des Stromes wird
der Hebel 35, der mit dem Anker 33 starr verbunden ist, unter der Wirkung der Feder
36 von dem Relais 34 abgezogen, da dieses ebenfalls keinen Strom erhält. Das Kupplungsrad
i-2 kommt in Eingriff mit dem Triebrad 18 des Hilfs.gangwerkes i i, welches den
Antrieb der Uhr übernimmt. Die Schwenkhebel für die Kupplungsräder können auch in
anderer Weise ausgebildet werden, je .nachdem es :der Aufbau des Hilfsgangwerkes
des Synchronmotors oder des Relais erfordert. Mitunter wird es zweckmäßig sein,
die Schaltbewegungen der Schwenkhebel durch besondere Anschläge zu begrenzen.