DEM0013473MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 25. März 1952 Bekanntgemacht am 13. Dezember 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf eine Uhr mit elektromagnetischem Aufzug, die. in Allstromausführung für Starkstrom- und Sohwachs-trombetrieb verwendbar ist. Es sind bereits Uhren dieser Art bekannt, bei welchen zwischen dein Magnetanker und dem Aufzugsorgan ein Hebelzwischengetriebe angeordnet ist, dessen Übersetzungsverhältnis während der Kraftübertragung durch Veränderung der Hebelarmlänge infolge der Wanderung des Angriffspunktes selbsttätig in Anpassung an die Anz'Ugscharaktenisti'k des Magneten zunimmt. Es ist auch bekannt, hierbei Magnet und Anker so aufeinander abzustimmen, daß am Schluß des Aufzugsvorgangs eine ausreichende Restenergie zum vollen Aufzug und zur sicheren Kontaktbetätigung zur Verfügung steht.

Die Erfindung geht zwar auch von einer Uhr dieser Art aus, unterscheidet sich jedoch von den bekannten Ausführungsforimen vor allem dadurch, daß erfindungsgemäß, bei Verwendung eines Klappankermagneten, zwischen den Magnetanker und das Aufzugsorgan ein unabhängig vom Ankermagneten gelagerter Zwischenhebel eingeschaltet ist, der sich mit einem Kurvenstück auf einem gleichartigen Kurvenstück eines als Aufzugsorgan dienenden Schwinghebels abwälzt, wobei die Kurvenstücke so gestaltet sind und die Zugfeder — mit erheblicher Gangireserve — so bemessen und so im Kraftübertrag'ungsweg z<um Schwinghebel angeordnet ist, daß sie einerseits während des ganzen Spannvorgangs auf den Schwinghebel eine praktisch gleichbleibende Kraft, zu Beginn des Spannvorganges da-

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gegen auf den Ankermagneten eine erheblich verringerte und während des Spannvorganges stetig zunehmende Gegenkraft ausübt. Dabei erfolgt die Abwälzung also auf gesetzmäßig gestalteten Kurven stücken, wodurch eine stetige, und nicht nur allmähliche Zunahme der Gegenkraft am Magnetanker gesichert ist. Die Zugfeder ist hierbei im Verhältnis zum Schwinghebel so angeordnet, daß sie eine genügende Gangreserve aufweist, so daß die

ίο Änderung der Federkraft beim Spannvorgang im Verhältnis zur Gesamt'kraft nur. gering ist; andererseits kann hierbei z. B. durch Schrägstellung der Feder zum Schwinghebel oder auch durch eine andere Änderung der Kraftübertragung erreicht werden, daß die Feder praktisch . während des Spannvorganges auf den Schwinghebel eine gleichbleibende Kraft erzielt.

Bei gleicher Anfangsgegenkraft der Zugfeder und gleicher Auslegung der Magnetspule in bezug auf Amperewindungszahl und Stromaufnahme wird durch das Magnetsystem gemäß der Erfindung mehr Energie in dier Zugfeder aufgespeichert als bei den bekannten Systemen, bei welchen entweder eine entsprechende Einrichtung überhaupt fehlt oder die Übersetzung nach anderen Gesichtspunkten geändert wird.

Als Kurvenstücke dienen zweckmäßig Teile von Ellipsen gleicher Größe, deren einer Brennpunkt in die Drehachse des zugehörigen Übertragiungsgliedes fällt. Durch diese Anordnung wird ein reines Abwälzen der beiden Teile längs der Kurven erreicht, also ein Gleiten vollständig vermiedien, was zur Folge hat, daß die Reibungsverluste bei der Übertragung der Antriebsenergie vom Magneten auf den Schwinghebel nur sehr gering sind. Zugleich werden dadurch der Vensdhleiß und die Verformung der elliptischen Kurvenstücke auf ein Mindestmaß herabgesetzt.

Da die Kraft, welche der Magnet auf den Anker ausübt, sich im umgekehrten Verhältnis zum Quadrat der Entfernung des Ankers vom Magneten ändert, steigt die Kraft beim Einschalten des Stromes und Anziehen des Ankers sehr stark an. Durch entsprechende Gestaltung der Kurvenstücke und geeignete Wahl ihres Arbeitsbereiches wird das Übersetzungsverhältnis während: des Abwälz-' Vorganges derart geändert, daß die Zugkraft des Magneten trotz ihrer starken Zunahme stets praktisch konstant auf den Schwinghebel übertragen wird.

Durch verschiedene Wahl der geometrischen Abmesisungen der beiden Ellipsen und des Arbeitsbereiches der Kurvenstücke können auch die Bewegungswinkel der zusammenwirkenden Hebel beliebig geändert werden. Der elektromagnetische Aufzug nach der Erfindung kann daher den jeweiligen besonderen Verhältnissen und Abmessungen im Uhrwerk nach Bedarf angepaßt werden.
Ein Ausführungsbeispiel eines elektromagnetischen Aufzuges nach der Erfindung ist in der Zeichnung in rein schematisdher Form dargestellt. Der Aufzug besteht aus folgenden Hauptbestandteilen: einem als Topf magnet ausgebildeten Magneten ι mit Spule 2, dem Magnetanker 5 mit Kontakt 8, einem Zwischenhebel 10 mit Kontakt 25, einem Schwinghebel 12 mit Schaltklinke 21, einem Schaltrad 18 und einem Schalttrieb. 19, welches in das Minutenrad 15 des Uhrwerks eingreift.

Der Topfmagnet 1 vereinigt den Vorteil kleiner räumlicher Abmessungen mit dem eines hohen magnietischen Wirkungsgrades; durch seine geschlossene Bauart schützt er außerdem die Spulenwicklung gegen mechanische und Witterung«- einflüs'se (z. B. Luftfeuchtigkeit). Sein magnetisches Streufeld ist infolge der geschlossenen Bauart und damit auch sein Einfluß auf die Gangteile der Uhr im Gegensatz zu anderen Systemen sehr gering. Der Anker 5 ist auf dem Topfmagneten 1 mittels einer Blattfeder 3 befestigt, die sowohl als Ankerdrehpunkt als auch als Rückführfeder für den Anker und schließlich als Stromzuführung zu dem Kontakt 8 dient.

Die Hebel 5 und 10 sind so zueinander angeordnet, daß sich beim Schalten die Kontakte 8 und 25 leicht gegeneinander verschieben, wodurch eine wirksame Selbstreinigung der Kontakte erreicht - wird. Da die Übertragung der Antriebskraft vom Magneten 1 zum' Schwinghebel 12 über die Kontakte 8 und 25 erfolgt,, wird zwangläufig ein hoher Kontaktdruck erreicht, der in Verbindung mit der Abwälzung der Kontakte während des Schaltens selbst nach langjährigem Betrieb das Ansetzen einer Staub- oder Oxydsöhicht verhindert.

Das Nachlassen der Spannung der Zugfeder 23 beim Ablauf des Uhrwerks wird dadurch aus- '95 geglichen, daß sie unter einem entsprechenden Winkel am Schwinghebel 12 angreift. Beim Ablauf dreht sich der Hebel 12 in Richtung des Pfeiles A; der wirksame Hebelarm, den die Zugfeder 23 mit der Drehachse 14 bildet, wird dadurch größer und gleicht damit das Nachlassen der Federspannung annähernd aus. Die Unruh erhält somit in Verbindung mit der an sich bekannten Gangreserve nahezu konstanten Antrieb.

Die Hebel· 10 und 12 liegen in gleicher Ebene und sind so ausgebildet, daß sie sich mit den Kurvenstücken n_fl und H₆ aufeinander abwälzen. Die Kurvenstücke ιi_a und H₆ sind Teile zweier gleich großer Ellipsen; ein Brennpunkt der Ellipse zu ii_a liegt im Drehpunkt 9, ein Brennpunkt zu H₆ im Drehpunkt 14. Dadurch werden, wie bereits erwähnt, ein reines Abwälzen ' der Hebel und eine entsprechende Änderung des Übersetzungsverhältnisses der Kraftübertragung auf das Aufz>ugsorgan erreicht.

DieArbeitiSweise dieser Vorrichtung' ist folgende: Im Ruhezustand, d. h. wenn die Spulenwiicklung 2 stromlos ist, legt sich Magnet anker 5 durch die Vorspannung der Blattfeder 3. gegen Anschlag 7. Das Uhrwerk wird durch die kräftige Zugfeder 23 über Schwinghebel 12, Schaltklinke 21, Sehaltrad 18, Schalttrieb 19 und Minutenrad 15 angetrieben. Der Zwiischenhebel 10 liegt durch den Zug der Feder 24 mit seinem Kurvenstück 11„ an der Gegenkurve H₆ des Schwinghebels 12 an. Beim Ablaufen des Uhrwerks dreht sich der Schwinghebel 12 lang-

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sam in Richtung des Pfeiles A; dabei wälzeni sich die Kurven ι ΐ_α und H₆ aufeinander ab. Entsprechend der ÜberBetzungsänderung zwischen Hebel ίο und 12 wächst die Winkelgeschwindigkeit des Zwischenhebels 10 im Sinne dies Pfeiles B stetig an, so daß gegen Ende der Ablaufbewegung ein verhältnismäßig rasches Schließen - der Kontakte erfolgt und sidhere Kontaktgabe gewährleistet ist. Unter dem Einfluß des Stromes, der jetzt durch die Spulenwicklung 2 fließen kann, entsteht im Magneten ι ein kräftiges magnetisches Feld. Der Anker 5 wind angezogen und bewegt den Zwischenhebel 10 entgegengesetzt der Pfeilrichtiung.

Zu Beginn der Antriebsbewegiung arbeitet der

Anfang dies Kurvenstück« u_a mit dem Ende des . KuTvenstücks H₆ zusammen; dies ergibt bei 10 einen kleinen, bei 12 einen großen Hebelarm. Der Antrieb des Schwinghebels 12 und damit das Spannen der Zugfeder 23 erfolgen daher zu Beginn des Schaltvorgangs leicht, entsprechend der geringen Zugkraft des Magneten bei großem Luftspalt zwischen Eisenkern 1 und Anker 5. Bei. zunehmender Annäherung zwischen Anker 5 und Eisenkern 1 verändert sich das Übersetzungsverhältnis der beiden Hebel 10 und 12 im umgekehrten Sinn, und gegen Ende des Antriebs stehen sich ein großer Hebelarm bei 10 und ein kleiner Hebelarm bei 12 gegenüber. Die Beschleunigung, die der Schwinghebel 12 dabei erfährt, hat zur Folge, daß er sich infolge seines Beharrungsvermögens entgegen der Pf eil richtung weiter-• bewegt, selbst dann, wenn inzwischen der Anker 5 an dem Zwischenstück 4 anliegt und der Antrieb damit aufgehört hat. Durch den Zug der Feder 24 liegt Hebel 10 an Hebel 12 an und folgt dessen Weiterbewegung. Der Kontakt 25 öffnet sich, und die stromlos gewordene Spule 2 läßt den Anker 5 unter dem Einfluß der Blattfeder 3 abfallen. Die Isolierschicht 4 verhindert ein Klebenbleiben des Ankers am Eisenkern. Die Masse und somit das Beharrungsvermögen des Schwinghebels 12 werden durch, zwei Gewichte 13 und 22 vergrößert und damit ein sicheres Öffnen des Kontaktes 25 erreicht. Beim Antrieb des Schwinghebels gleitet die Schaltklinke 21 über die Zähne des Schaltrades 18, während dieses durch Einrasten der Sperrfeder 16 gegen Zurückdrehen gesichert ist. Gleichzeitig übernimmt während des Schaltvorganges eine Gangreserve bekannter Art zwischen Sahaltrad 18 und Schalttrieb 19 den Antrieb der Uhr.

Claims (6)

1. ' PATENTANSPRÜCHE:

   i. Uhr mit elektromagnetischeni Aufzug und . einem zwischen Magnetanker und Aufzugsorgan angeordneten Heibelzwischengetriebe mit während der Kraftübertragung durch Verände-¹ rung der Hebelarmlänge infolge Wanderung des Angreifpunktes selbsttätig zunehmendem, 'der Anzugs'dharakteristik des Magneten angepaßten Übersetzungsverhältnis, wobei Magnet und Anker so aufeinander abgestimmt sind, daß am Schluß des Aufzugsvorganges eine ausreichende Restenergie zum Vo 11 aufzug und zur sicheren Kontaktbetätigung zur Verfügung steht, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Klappankermagneten zwischen den Magnetanker (5) und das Aufzugsorgan ein unabhängig vom Ankermagneten gelagerter Zwischenhebel (10) eingeschaltet ist, der sich mit einem Kurvenstück (n_fl) auf einem gleichartigen KUrVCnStUCk(II₆) eines als Aufzugsorgan dienenden Schwinghebels (12) abwälzt, wobei die Kurvenistücke so gestaltet sind und die Zugfeder so bemessen (mit erheblicher Gangreserve) und so im Kraftübertragungsweg zum Schwinghebel ,angeordnet ist, daß die Zugfeder einerseits während des ganzen Spannvorganges auf den Schwinghebel eine praktisch gleichbleibende Kraft, zu Beginn des Spann-Vorganges dagegen auf den Ankermagneten eine erheblich verringerte und während des Spannvorganges stetig zunehmende Gegenkraft ausübt.
2. 2. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenstücke (n_a, H₆) Teile zweier gleich großer Ellipsen sind und die Drehachsen (9, 14) der beiden Hebel (10, 12) je in einen Brennpunkt der zugehörigen Ellipse fallen. 90 '
3. 3. Uhr nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (5) an einer Blattfeder (3) befestigt ist, die zugleich als Ankerdrehpunkt, als Rückführfeder für den Anker und als Stromzuführung zum Ankerkontakt (8) dient.
4. 4. Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung der Zugkraft vom Magneten (1) auf den Zwischenhebel (10) die Schaltikontakte (8, 25) derart dienen, daß beim Schalten ein hoher Kontaktdruck auftritt.
5. 5. Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kontakt-.'hebel (5, 10) so zueinander angeordnet sind, daß sich die beiden Kontakte (8, 25) beim Schalten gegenseitig etwas verschieben und, dadurch selbsttätig reinigen.
6. 6. Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da-, durch gekennzeichnet, daß die Zugfeder (23) unter einem solchen Winkel an dem Schwinghebel (12) angreift, da'ß- beim Ablaufen des Uhrwerkes das Nachlassen der Zugfederspannung durch eine Vergrößerung des wirksamen Hebelarmes am Schwinghebel annälhernd ausgeglichen wird und dadurch die Hemmung über eine an sich bekannte Gangrcservefedier einen nahezu gleichbleibenden Antrieb erhält.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 305 971;
   schweizerische Patentschrift Nr. 235 319.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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