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Elektrische Präzisionsuhr Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische
Präzisionsuhr, deren Räderwerk schrittweise elektromagnetisch weitergeschaltet wird,
gesteuert durch ein gangregelndes Pendel, das seinen Antrieb durch einen mit diesem
Pendel zusammen arbeitenden Gewichtshehel erhält, der bei jedem Schaltschritt zum
pendelantreibenden Rückfallen um einen Betrag angehoben wird.
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Bei Uhren dieser Arbeitsweise wird der Erregerstromkreis des Schaltmagneten,
wie bekannt, in dem Augenblick unterbrochen, in dem der Gewichtshebel durch den
angezogenen Anker zum Anlleberi kommt. Der Magnetanker hat dann aber noch die Aufgabe,
den Gewichtshebel völlig in eine Sperrvorstellung hochzuheben, was infolge der notwendigerweise
vorzeitigen Unterbrechung des Erregerstromes für den Elektromagnet zu Störungen
Anlaß geben kann, vor allem, wenn im Räderwerk der Uhr, das ebenfalls durch den
Ankerhub gleichzeitig weitergeschaltet wird, mitunter eine kleine Hemmung auftritt,
so daB der Anker dann nicht mehr, wie erforderlich, einwandfrei in seine Endstellung
durchzieht. Ferner ist eine Störmöglichkeit dadurch gegeben, daß derschnellabfallen.de
Magnetanker in seiner Ruhestellung an seinem Anschlag zurückprellt und dadurch gegebenenfalls
unerwiinschterweise Fehlschaltungen verursacht.
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Die Erfindung bezweckt eine Störuing der angegebenen Art vermeidende
Vervollkommnung der vorliegenden Uhr. Erfintdungsgemäß wird dies dadurch erreicht,
daß zur Schaltbetätigung ein Elektromagnet dient, der so ausgebildet ist, daß sein
Anker einerseits bei :dessen Anziehbewegung trotz vorheriger Unterbrechung des Erregerstromes
noch mit zusätzlich vorhandenem Energieimpuls in die Endstellung getrieben wird
und der Anker andererseits beim Abfallen insbesondere kurz vor seinem Endanschlag
in seiner Bewegungsgeschwindigkeit
noch eine besondere Dämpfung
erfährt. In dieser Weise wird jetzt erreicht, daß der Magnetanker in jedem Fall
auch nach Abschaltung des Erregerstromes mit Sicherheit in seine vollkommen durchgeschaltete
Arbeitsstellung gelangt, während er beim stromlosen Rückfallen infolge der kurz
vor seiner Ruhestellung vorhandenen Abbremsung keine in Richtung seiner Anzugsbewegung
gehende, gegebenenfalls eine störende Weiterschaltung des Räderwerks hervorrufende
Prellbewegung mehr ausführen 'kann.
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Versuche haben gezeigt, daß sich eine sehr einfache und besonders
wirkungsvolle Ausführungsform der Erfindung erzielen läßt, wenn der die Uhr schaltende
Elektromagnet mit einer kräftigen Kurzschlußwicklung versehen wird. Diese Kurzschlußwicklung
'kann dabei sogar einfach die Form einer eine einzige Windung darstellenden Kupferhülse
haben, die lediglich auf den Kern der Erregerwicklung des Elektromagneten aufzuschieben
ist. Optimale Ergebnisse werden dabei erhalten, wenn der Querschnitt dieser Kupferhülse
etwa dem Querschnitt des Wickelraumes der Erregerwicklung entspricht. Ferner ist
es förderlich, den Anker des Elektromagneten, der zweckmäßig, wie an sich bekannt,
als Drehanker gestaltet ist, dabei schwungmassenartig mit verstärkten Polschuhen
auszuführen. Eine hierfür besonders geeignete Bauform läßt sich erzielen mit einem
U-förmig ausgebildeten Drehanker, dessen beide zur Drehachse parallele Längsstege
als zugleich als querschnittsstarke Ankerpole dienende Schwungmassenglieder gestaltet
sind. Diese massiven Ankerpole liefern einerseits ein kräftiges Drehmoment und beinhalten
andererseits ein wirkungsvolles magnetisches Feld. Durch dieseEigenschaften wird
der Anker darin infolge der vorhandenen Kraftreserve auch nach Abschaltung des Erregerstromes
noch sicher in seine Endarbeiltsstellung durchgetrieben, wobei noch hinzukommt,
daß die vorgesehene Kurzschlußwicklung das aufgebaute Magnetfeld im Zeitpunkt des
Abschaltens des Erregerstromes als weiteren zusätzlichen Energieimpuls kurzzeitig
weiter aufrechterhält und es also im Sinn der Ankeranzugsbewegung wirksam bleibt.
Für die Abfallbewegung des Ankers dagegen wirkt die Kurzschlußwicklung dämpfend
und dies ganz besonders gerade in jenem Augenblick, in dem der Magnetanker kurz
vor seiner Ruhestellung mit sprungliafter Vergrößerung des Luftspaltes wenigstens
an dem einen seiner Schenkel aus dem Bereich des lisenjoche.s des Magneten kommt.
Dies hat zur Folge, daß der Anker plötzlich abgebremst wird, sich langsam an seinen
Endanschlag anlegt und unmöglich mehr zurückprellen kann.
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Die Erfindung ist an Hand von Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel
noch näher erläutert und beschrieben. Es zeigt Fig. i das Werkeiner dieErfindung
betreffenden Uhr in Ansicht auf die hintere Platine, Fig. 2 in Ansicht auf die Innenseite
.dieser Platine mit dem zwischen den beiden Uhrplatinen gehaltenen Schaltwerk, Fig.
3 eine Seitenansicht zu Fig. i im Schnitt etwa nach .der Schnittlinie 111-11I und
Fig. 4 als Einzelansicht den Schaltmagnet allein, teilweise geschnitten.
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Das dargestellte Uhrwerk erhält seinen Trieb durch einen Elektromagnet
i, der an der einen Uhrplatine 2 festgeschraubt ist. Dieser Elektromagnet besitzt
einen U-förmigen Drehanker 3, dessen Achse 4 in den Platinen 2 und 5 gelagert ist.
Auf der Achsel sitzt eine Scheil>c 6 mit einer beweglich angeordneten Stoßklinke
7, welche in ein gleichfalls zwischen den Platinen 2 und 5 auf der Zeigerachse 8
gelagertes Zahnrad 9 des Uhrwerks eingreift, welches dadurch jedesmal beim Anziehen
des Ankers zum Antrieb des Gehwerks um einen Schritt weitergeschaltet wird.
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Die Gangregelung der Uhr bewirkt ein Präzisionspendel io. Dieser Pendel
arbeitet zusammen mit einem Gewichtshebel i i, der durch den Elektromagnet i bei
jedem Schaltschritt durch den an ihm angebrachten Federarnlhebel 12 um einen gewissen
Betrag in eine Stellung angehoben wird, in der der Gewichtshebel i i dann gesperrt
gehalten bleibt, bis er durch das Pendel io über das Stängchen 13 weiter mit angehoben
wird, sobald das Pend@e-1 nach rechts ausschwingt. Der Ankerhehl 12 schlägt zu diesem
Zweck gegen ein auf der Achse 14 pendelfähig gelagertes `Vinkelstück 15, das sich
dann mit seiner Haltenase 16 an einem entsprechend ausgebildeten Gegenstück 17 hintergreifend
fängt. Dieses Gegenstück 17 sitzt am G:--wichtshebel i i, der durch Anschlagen der
Haltenase 16 so zugleich mitangehoben und auf ihr aufsitzend gehalten wird, bis
er durch das Pendel io weiter mitangehoben wird, so daß der «'inlKelheh°i 15 dadurch
wieder entsperrt wird und infolge seiner Eigengewichtsmasse 18 nach links zurückfällt.
Der Gewichtshebel i i kann jetzt das Pendel io, wenn es nach links zurückschwingt,
zusätzlich antreiben, weil er dabei etwas tiefer fällt, nämlich bis er auf den Anschlag
i9 auftrifft, als seiner durch den Elektromagnet 1 bewirkten, in Fig. i dargestellten
Hubstellung entspricht.
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Der Anschlag i9 ist dabei als elektrischer Kontakt ausgebildet, der
im Speisestromkreis des Elektromagneten i liegt und somit dessen Erregung steuert.
Sobald der Kontakt i9 also geschlossen wird, zieht der Elektromagnet i an und hebt
den Gewichtshebel i i wieder in die dargestellte Lage hoch, wie oben dargelegt ist,
so <laß sich das beschriebene Spiel wiederholen kann. Andererseits wird der Elektromagnet
im gleichen Augenblick aber stromlos, in dem sich der Kontakt bei i9 öffnet. Eine
störfreie Arbeitsweise ist dabei indessen nur dann gewährleistet, wenn der NIagti@etanker
3 trotz Unterbrechung des Kontaktes i9 noch einwandfrei in seine Endstellung durchzieht;
denn nur dann kommt der @\`inkelhebel 15 richtig in seine, den Gewichtshebel i i
angehoben haltende Sperrstellung.
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Um die beschriebene Wirkung zu sichern, ist der Elektromagnet i so
ausgebildet, daß er zusätzlich kurzzeitig noch Antriebsimpuls hat bzw. claß seine
Arbeitskraft
durch sie noch gewisse Zeit aufrechterhalten bleibt, auch wenn sein Erregerstrom
schon unterbrochen ist. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß der Elektromagnet
außer seiner Erregerwicklung 2o noch eine kräftige Kurzschlußwicklung erhält, die
zweckmäßig einfach aus einer unmittelbar auf dem Wicklungskern 21 aufgezogenen Kupferhülse
22 bestehen kann, deren Querschnitt vorteilhaft so gewählt wird, daß er dem Gesamtquerschnitt
der Erregerwicklung entspricht. Es hat sich gezeigt, daß sich in dieser Weise auch
bei vorzeitiger Unterbrechung des Erregerstromes das aufgebaute -Magnetfeld ausreichend
verzögert aufgebaut erhält, um den Magnetanker seine Endstellung erreichen zu lassen,
weil der dabei in der Kurzschlußwicklung induzierte kräftige Stromstoß im Sinn des
Erregerstromes, wie erwünscht, noch kurzzeitig wirksam bleibt.
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Unterstützt wird die, wie vorstehend dargelegt, erstrebte Wirkung
noch durch die neue U-förmige Ausbildung des verwendeten Drehankers mit seinen kräftigen
Polschenkeln 23. Diese Bauform hat in Verbindung mit der Kurzschlußhülse 22 noch
erheblich fortschrittliche Bedeutung auch für eine äußerst wirkungsvolle Abbremsung
der Abfallbewegung des Ankers, insbesondere kurz vor seiner in Fig. d. dargestellten
Ruhelage. In dem Augenblick nämlich, in dem der Anker 3 mit seinen massiven Polschenkeln
23 den über das Joch 2.4 geschlossenen Eisenweg des Magneten sprunghaft durch den
Luftspalt 25 unterbricht, wird in der KurZSChlUßhülSe 22 nochmals ein Stromstoß
induziert, der den Abfall des Ankers 'kräftig abdämpft, so daß er ohne jede Rückprellbewegung
zur Ruhe kommt, die über ,die Stoßklinke 7 im Antrieb der Uhr Fehlschaltungen verursachen
könnte. I)er U-förmige Drehanker 3 hat ferner noch den Vorteil, daß sich im Bereich
zwischen seinen beiden Schenkeln 23 das Klinkentrielnverk 6 bis 9
baulich
sehr vorteilhaft unterbringen läßt. Auch ergeben sich für den Eisenweg des Magneten
in dieser Form baulich, elektrisch und betätigungsmäßig optimale Verhältnisse.