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DE7146975U - Elektromechanischer Antrieb, insbe sondere fur Uhren

Info

Publication number: DE7146975U
Application number: DE19717146975
Authority: DE
Original assignee: Gebr STAIGER FEINMECHANIK UND ELEKTROTECHNIK
Current assignee: Gebr STAIGER FEINMECHANIK UND ELEKTROTECHNIK
Priority date: 1971-12-14
Filing date: 1971-12-14
Publication date: 1972-03-02

Description

HÖGER - STELLRECHT-GRIESSBACH - HAECKER

PATCMTANVVALTt IN STUTTGAfJT

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Gebr. Staiger, Fabrik für Feinmechanik
und Klektrotechnik-Kunststoffspritzerei

774 2 St. Georgen / Schw. , Postfach 34

LleKtromechanischer Antrieb, insbesondere für

Uhren

Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Antrieb, insbesondere für batteriebetriebene, elektrische Uhren mit einer Drehspule als Antriebsorgan, mit einer an der Drehspule angebrachten Schaltklinke zum Fortschalten eines Zahnrads eines
Räderwerks und mit einer Sperrfeder.

Derartige elektromechanische Gangantriebe für Uhren sind beispielsweise aus der deutschen Patentschrift 1 299 557 bekannt »ind werden vorzugsweise zusammen mit einem Gangregler in Form einer Unruh eingesetzt, welche gleichzeitig über geeignete

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Kontakteinrichtungen die zeitlich genaue Erregung der Drehspule steuert.

Als nachteilig hat es sich bei den bekannten, elektromechanischen Antrieben erwiesen, dass die Sperrfeder, welche dazu dient, sicherzustellen, dass das Zahnrad bei jeder Schwenkbewegung der Drehspule nur um einen Zahn fortgeschaltet wird und ferner verhindern soll, dass eine unerwünschte Rückdrehung des Zahnrades eintritt und die schliesslich auch noch der Fixierung des Zahnrads in aufeinanderfolgenden, durch die Zahnung vorgegebenen Winkelstellungen nach jeder Fortschaltung dient, mit einem erheblichen Druck an dem Zahnrad anliegen muss , um diese Funktionen sicher zu erfüllen, was zur Folge hat, dass für ihr Abheben bei einer Fortschaltung des Zahnrades erhebliche Kräfte erforderlich sind, was wiederum nur durch eine entsprechend kräftige Dimensionierung des Drehspulsystems erreichbar ist. Ein derart leistungsfähiges Drehspulsystem verbraucht nun aber, wie man leicht einsieht, auch eine entsprechende elektrische Energie, was der Forderung widerspricht, bei batteriebetriebenen Uhren mit einer Batterie bzw. einem batteriesatz möglichst lange Laufzeiten zu erreichen. Ausserdem steht die geforderte hohe Leistung natürlich auch einer Verringerung der Abmessungen des Drehspulsystems entgegen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der vorliegenden Erfindung nunmehr die Aufgabe zugrunde, einen elektromechanischen Antrieb, insbesondere für Uhren, vorzuschlagen, welcher eine geringere Antriebsenergie benötigt und damit die vorstehend geschilderten Nachteile der bekannten, elektromechanischen Antriebe überwindet.

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Diese Aufgabe wird durch einen elektromechanischen Antrieb der eingangs beschriebenen Art gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass an aer Drehspule ein Sperrelement angeordnet ist, welches beim Fortschalten des Zahnrads in dessen Bahn eintritt, so dass bei einer Schwenkbewegung der Drehspule das Zahnrad jeweils nur um einen Zahn fortschaltbar ist. Bei einem erfindungsgemässen, elektromechanischen Antrieb.übernimmt also ein den Bewegungen der Drehspule folgendes Sperrelement die Aufgabe, ein Fortschalten des Zahnrads um mehr als einen Zahn pro Schwenkbewegung der Drehspule zu verhindern, während bei den bekannten Antrieben diese Aufgabe einer Sperrfeder zufällt. Der entscheidende Vorteil eines solchen Sperrelementes liegt dabei darin, dass es bei Rückführung der Drehspule in die Ausgangslage automatisch wieder aus der Bahn des Zahnrads herausgeführt wird, ohne dass hierfür zusätzlich« Energie erforderlich wäre, während die in eine Zahnlücke eingefallene Sperrfeder bei der nächsten Fortschaltung entgegen der Federkraft wieder angehoben werden muss.

In Weiterbildung der Erfindung hat es sich als günstig erwiesen, wenn das Sperrelement an den Spulenträger der Drehspule, welcher vorzugsweise aus Kunststoff besteht, angeformt ist, da hierbei praktisch keine zusätzlichen Kosten für das Sperrelement entstehen.

Da das Sperrelement des erfindungsgemässen Antriebs von den üblichen Aufgaben der Sperrfeder nur eine einzige erfüllt, indem es ein Fortschalten um mehr als einen Zahn verhindert, hat es sich ferner als günstig erwiesen, wenn ein Federelement zum Fi-

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xiertn des Zahnrads in aufeinanderfolgenden, durch die Zahnung

, vorgegebenen Winkelstellungen nach jeder Fortschaltung vorgese-

; , hen ist und wenn eine auf Zug wirkende Sperrfederung zur Ver-

hinderung einer unerwünschten Rückdrehung des Zahnrades vorge-

jj sehen ist. Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das

j Federelement zum Fixieren des Zahni'ads und die Sperrfeder zu

J exner zweiarmigen Blattfeder zusammenzufassen. Diese Blattfeder

j kann dabei verhältnismässig leicht ausgebildet sein, so dass

sie nur eine geringe Bremswirkung auf das Zahnrad ausübt, da für das Fixieren nur geringe Kräfte erforderlich sind und da ferner eine auf Zug belastete Sperrfeder aus sehr dünnem Material hergestellt werden kann.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemässen, elektromechanischen Antriebs und

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Blattfeder für einen Antrieb gemäss Fig. 1.

Fig. 1 zeigt die für die Erfindung wesentlichen Teile eines elektromechanischen Antriebs für eine elektrische Uhr, welche beispielsweise, wie dies aus der deutschen Patentschrift 1 299 557 bekannt ist, einen mit einer unruh versehenen Gangregler aufweisen kann, welcher einen in einer Antriebs-Halb-

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schwingung der Unruh gegen eine Kontaktfeder eines Kontaktfeaerträgers anlegbaren Mitnehmer aufweist, der den Antriebsimpuls au/nimmt und zusammen mit der Kontaktfeder ein Kontaktpaar für ein den Kontaktfederträger in der Antriebs-Halbschwingung antreibendes ürehspulsystem bildet, sowie mit einem weiteren zusammen mit der Kontaktfeder eine Gabel bildenden Glied, gegen das der Mitnehmer in der Antriebs-Halbschwingung ebenfalls anlegbar ist, wobei das mit der Kontaktfeder die Gabel bildende Glied in der. Antriebs-Halbschwingung in Bewegungsrichtung des iMitnehmers der Unruh hinter der Kontaktfeder liegt und derart ausgebildet und angeordnet ist, dass in der Antriebshalbschwingung der Mitnehmer zunächst mit diesem Glied in Berührung kommt und dann zwangsläufig die Kontaktfeder gegen den Mitnehmer anlegbar ist, und vobei die Kontaktfedern die ausschliessliche Kraftquelle für den Antrieb des Mitnehmers und damit des Gangreglers bilden.

Bei einem solchen System ist die Drehspule mit den Kontaktfederträger fest verbunden,und der Mitnehmer ist als ein an der unruh angeordneter Kontaktstift ausgebildet. Auf diese Weise wird erreicht, dass der elektr^mechanische Antrieb durch den Gangregler gesteuert wird und gleichzeitig die Verluste des Gangreglers ausgleicht. Die zweite Aufgabe des Antriebs besteht darin, das Räderwerk der Uhr fortzuschalten, was bei dem bekannten Antrieb in der Weise erfolgt, dass an der Drehspule eine auf Druck wirkende Schaltklinke vorgesehen ist.

Da sich die vorliegende Erfindung weder mit der Steuerung des Antriebs noch mit der Energieversorgung des Gangreglers be-

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fasst, die in bekannter Weise erfolgen können, sind in Fig. 1 der Zeichnung lediglich die Teile des elektromechanischen Antriebs dargestellt, welche der Fortschaltung des Räderwerkes der Uhr dienen. Zu diesen Teilen gehört zunäcnst das Drehspulsystem mit der Drehspule 2 und den Dauermagneten U. Die Drehspule 2 ist auf einem Spulenträger 6 angebracht, welcher einen Vorsprung 6a aufweist, der eine Schaltklinke 8 trägt, die beispielsweise, wie dies in der Zeichnung angedeutet ist, angenietet sein kann. Ferner ist an dem Spulenträger 6 ein Sperrelement 6b angeformt.

Solange kein Strom durch die Drehspule fliesst, nimmt diese unter der Wirkung einer Zugfeder Io die in Fig. 1 in ausgezogenen Linien dargestellte Lage ein. Wird nunmehr unter Steuerung durch den Gangregler in der oben beschriebenen Weise der Stromkreis für die Drehspule geschlossen, so schwenkt diese unter dem Einfluss der magnetischen Kräfte im Uhrzeigersinn in die durch gestrichelte Linien angedeutete Lage. Bei dieser Schwenkbewegung der Drehspule um ihre senkrecht sur Zeichenebene verlaufende Schwenkachse 12 hintergreift ein in die Zeichenebene hineingerichteter Ansatz am vorderen Ende der Schaltklinke 8 einen Zahn eines Zahnrades IU des Räderwerks der Uhr, wodurch dieses Zahnrad 14 um seine senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Drehachse/ein Stück weit entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird. Gleichzeitig wird im Verlauf der Schwenkbewegung der Drehspule das Sperrelement 6b in die Bahn des Zahnrades IU hineingeführt und verhindert, dass sich das Zahnrad IU bei Aufhören der Zugwirkung der Schaltklinke 8,durch die das Zahnrad IU um einen Zahn weitergeschaltet wird, infolge seiner Träg-

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heit noch weiter entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass auch bei starker Beschleunigung der- Drehspule bzw. des Zahnrads bei einer Schwenkbewegung der Drehspule keine Fortschaltung um mehr als einen Zahn erfolgt.

Um nun sicherzustellen, dass das Zahnrad 14 bezüglich der Schaltklinke 8 nach jeder Fortschaltung eine.-genau fixierte Winkellage einnimmt, ist ferner ein Federelement 18 mit einem abgewinkelten Ansatz 18a vorgesehen, welches nach jeder Fortschaltung des Zahnrades IU definiert in eine Zahnlücke einfällt und damit die genaue Winkelstellung des Zahnrads IU fixiert.

Um nun auch noch zu verhindern, dass sich das Zahnrad IU in unerwünschter Weise im Uhrzeigersinn zurückdreht, ist des weiteren eine Sperrfeder 2o vorgesehen, die in ähnlicher Weise wie die Schaltklinke 8 ausgebildet ist und mit einem abgewinkelten, in die Zeichenebene hineinweisenden Lappen nach jeder Fortschaltung des Zahnrades IU hinter einen der 'Zähne einfällt, wodurch eine Rückdrehung verhindert wird.

Wie Fig. 2 der Zeichnung zeigt, sind in Weiterbildung der Erfindung das Federelement 18 und die Sperrfeder 2o zu einer einzigen, zweiarmigen Blattfeder 22 zusammengefasst, die an einem festen Widerlager 2U befestigt, und zwar vorzugsweise angenietet ist.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, dass der Antrieb des Räderwerks beider erfindungsgemässen Konstruktion so ausgestaltet ist, dass die Sperrung des Zahnrads IU in Vorwärts-

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und Kückwärtsrichtung sowie die lixierung desselben in vorgegebenen Winkelstellungen auf eine Weise herbeigeführt wird, die es ermöglicht, auf stramme Federelemente, welche am Umfang des Zahnrads anliegen und der ForxschöVtung erhebliche Gegenkräfte entgegensetzen, zu verzichten. Hierdurch wird aber der Antrieb von zusätzlichen Arbeiten weitestgehend entlastet, sodass seine gesamte Energie praktisch iiur noch der Fortschaltung des Räderwerkes dient, was wiederum zur Folge har, dass der Antrieb insgesamt einen höheren Wirkungsgrad erreicht.

Claims

A 39 138 b -S- k-146 29.11.71 Schutiansprüche

1. Eiektromechanischer Antrieb, insbesondere für batteriebetriebene, elektrische Uhren, mit einer Drehspule als Antriebsorgan, mit einer an der Ürehspule angebrachten Schaltklinke zum Fortschalten eines Zahnrads eines Räderwerkes und mit einer Sperrfeder, dadurch gekennzeichnet, dass an der Drehspule ( 2) ein Sperrelement (6b) angeordnet ist, welches beim Fortschalten des Zahnrads (14) in dessen Bahn eintritt, so dass bei einer Schwenkbewegung der Drehspule (2) das Zahnrad (14) jeweils nur um einen Zahn fortschaltbar ist.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (6b) an dem Spulenträger (6) der Drehspule (2) angeformt ist.

3. Antrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Federelement (18) zum Fixieren des Zahnrads (14) in aufeinanderfolgenden, durch die Zahnung vorgegebenen Winkelstellungen nach jeder Fortschaltung vorgesehen ist.

4. Antrieb nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf Zug wirkende Sperrfeder (2o) zur Verhinderung

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einer unerwünschten Rückdrehung des Zahnradas (IH"* vorgesehen ist.

5. Antrieb nach Anspruch 3 und U, dac¹ rch gekennzeichnet, daß das Fed relement (18) zum Fixieren des Zahnrads (IU) und die Sperrfeder (2o) zu einer zweiarmiger. Blattfeder (22) zusanunengefasst sind.