Antriebselement für elektrisch angetriebene Gangregler
Die Erfindung betrifft ein Antriebselement für elektrisch angetriebene Gangregler, insbesondere für kontakt los Uber eine Transistorschaltung angetriebene Gangregler, bestehend aus einem das Spulensystem an der Mantelfläche umfassenden und auch die übrigen elektrischen Schaltelemente aufnehmenden, als Baueinheit ausgebildeten Tragteil.
Es ist ein Spulenkörper für einen elektrisch über eine Transistorschaltung angetriebenen Pendelgangreg ler bekannt, welcher in einer Verlängerung den Transistor und gegebenenfalls weitere Schaltelemente aufnimmt. Nachteilig ist hierbei, dass das Spulensystem unmittelbar auf diesen auch die Schaltelemente enthaltenden Träger aufgewickelt werden muss, was die Fertigung erschwert, und dass sich zwischen dem vom Gangregler getragenen Permanentmagneten und dem Spulensystem ein Teil des Spulentragkörpers befindet, wodurch der Luftspalt zwischen Permanentmagnet und Spulensystem vergrössert wird.
Es sind auch Träger rür das Spulensystem einer elektronischen Antriebsanordnung für den Drehschwinger eines zeithaltenden Geräts bekannt, die ausser den Spulen weitere Schaltelemente aufnehmen. Diese Träger greifen das Spulensystem an dessen Mantelfläche an. Es wird hier aber das Spulensystem von dem Träger vollständig umgeben, wodurch die Befestigung der Spulen schwierig wird, da sich diese nur schwer mit genauer Passung herstellen lassen. Ausserdem ist es nicht möglich, die Spule mit ihrem Umfang unmittelbar an den Drehschwinger heranzurücken.
Es ist schliesslich auch eine Unruhuhr mit Gleichstromantrieb bekannt, bei welcher das Antriebssystem auf einer von einem Permanentmagneten beeinflussten Drehspule besteht. Dieser Permanentmagnet ist scheiben förmig ausgebildet und weist eine derart exzentrisch gelegene, die Drehspule aufnehmende Durchbrechung auf, dass sich die Drehspule umgebende zangenartige Polschuhe ergeben. Es handelt sich hier Jedoch nicht um einen das Spulensystem festhaltenden Tragteil. Auch nimmt dieser Tragteil keine weiteren Schaltelemente auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebselement der eingangs genannten Art so auszubilden, dass das Spulensystem sichergehalten wird und gleichzeitig die Verwendung einer grossen Spule ermöglicht wird.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Tragteil das Spulensystem zangenartig umgreifende Vorsprünge mit einem zwischen ihren Enden verbleibenden Luftspalt und das Spulensystem stirnseitig teilweise formschlüssig haltenden StUtzflächen aufweist und dass das Tragteil aus wenigstens zwei, Ausnehmungen aufweisenden und zwischen sich die Schaltelemente einschliessenden Bauelementen zusammengesetzt ist. Es befindet sich somit zwischen dem vom Gangregler getragenen Magneten und dem Spulensystem kein-ies; kein Teil des die Spule und die weiteren Schaltelemente tragenden Bauelements, so dass der Abstand zwischen Magnet und Spulensystem kleinstmöglich gehalten wer den kann, wodurch die Konzentration des Magnetflusses und damit der Wirkungsgrad der Einrichtung vergrössert werden kann.
Der Tragteil ist im Uhrwerk einfach zu befestigen und bittet gleichzeitig den elektrischen Schaltelementen Schutz. Er ist trotzdem in einfacher Weise her- stellbar.
Der Erfindungsgegenstand ist im folgenden anhand der Zeichnung an einigen AusfUhrungsbeispielen naher erläutert. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 und 2 eine Teilansicht eines elektrischen
Tisch- bzw. Wanduhrwerkes mit dem neuerungs gemässen Antriebselement im Schnitt, und zwar in Fig. 1 nach der Linie I - I der
Fig. 2 und in Fig. 2 nach der Linie II-II der Fig. 1;
Fig. 3 und 4 Einzelheiten des die Schaltelemente tragenden Bauelementes;
Fig. 5 und 6 ein aus Tragteil und Deckelteil be stehenden Bauelement mit Durchbrechungen und Vorsprüngen für die Aufnahme des Spu lensystems und weiterer Schaltelemente;
Fig. 7 bis 11 weitere Ausführungsbeispiele für das das Spulensystem und die Schaltelemen te aufnehmende Bauelementeund die dafür er forderliche Spulenform:
Fig.12 und 13 ein weiteres Ausführungsbeispiel für das Antriebselement, bei welchem die
Leitungsführung zwischen dem Spulensystem und den übrigen Schaltelementen ur auf einer Seite des Tragteils vorgenommen worden ist;
Fig. 14 und 15 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Antriebselementes in Flachbauweise für Kleinuhren, wobei Fig. 14 eine Schnitt darstellung nach der Linie XIV - XIV der
Fig. 15 und die Fig. 15 eine Schnittdar- stellung nach der Linie XV - XV der Fig.14 ist;
Fig.16 und 17 den Tragteil und den Deckelteil des AusrWhrungsbelspiels nach den Fig. 14 und
15.
Fig. 18 eine Ansicht einer anderen Ausführungsrorm des Antriebselementes von unten.
Fig. 19 eine Seitenansicht im Schnitt nach der Linie
II - II der Fig. 18,
Fig. 19a ein Kontaktstück für die Verbindung des
Antriebselementes mit der Uhrwerksplatine,
Fig. 20 eine Ansicht des Antriebselementes von oben,
Fig. 21 einen Schnitt nach der Linie IV - IV der
Fig. 19.
In Fig. 1 und 2 ist mit 10 ein Unruh-Gangregler bezeichnet, welcher zwei einander gegenüberliegende, in Achsrichtung permanentmagnetisierte Magneten 11 und 12 und zwei Ausgleichsgewichte 1) und 14 trägt. 15 ist eine in radialer Richtung zur Gangreglerachsb verstellbare elektrisch leitende Zunge, vorzugsweise aus Kupfer, welche zur Einstellung der Gangregleramplitude dient. 16 ist die Gangreglerfeder. Das Spulensystem 17, 18 wird an seiner Mantelfläche von Vorsprüngen 19a und 19b des Tragteiles 19 aus Kunststoff umgriffen. Zwischen den Vorsprüngen 19a und l9b verbleibt ein Luftspalt 19f, welcher es ermöglicht, die Achse des Gangreglers 10 unmittelbar am Umfang des Spulensystems 17, 18 anzuordnen.
Das Spulensystem 17, 18 ist freitragend gewickelt, damit der Luftspalt zwischen den Magneten 11 und 12 möglichst klein gehalten werden kann. Um ein axiales Verschieben des Spulensystems 17, 18 zu verhindern, ist am Tragteil 19 eine Stützfläche l9c und am Deckelteil 20 eine Stützfläche 20a vorgesehen, durch welche das Spulensystem 17, 18 an einem ausserhalb des Luftspaltes zwischen den Magneten 11 und 12 liegenden Teil seiner Stirnflächen abgedeckt wird. Um eine Verschiebung zwischen dem Tragteil 19 und dem Deckelteil 20 zu verhindern, sind am Deckelteil 20 zwei-Zapfen 20b und am Tragteil 19 zwei Vertiefungen 19d vorgesehen. Der Tragteil 19 weist einen seitlichen Flansch 19e auf, welcher zur Befestigung der Antriebseinrichtung am Uhrgehäuse dient.
Der Flansch 19e enthält zwei Löcher 21 und 22, durch welche die Befestigungsmittel gesteckt werden können. Das Loch 22 ist als Langloch ausgebildet, um eine Einstellung des Spulensystems 17 18 im Luftspalt zwischen den Magneten 11 und 12 zu ermöglichen.
In dem Tragteil 19 ist eine Durchbrechung 22 zur Aufnahme eines Transistors 23 und eine Durchbrechung 24 zur Aufnahme eines Kondensators 25 vorgesehen. Für die Befestigung der einzelnen Leitungen sind Stützteile 26 vorgesehen, welche in dem Kunststofftragteil 19 fest angeordnet sind. Diese Stützteile können beispielsweise gemäss dem Teil 26a in Fig. 5 oder gemäss dem Teil 26b in Fig. 6 ausgebildet sein. Der Teil 26b ist keil' förmig bzw. konisch zulaufend ausgebildet, so dass er in einer Richtung eine verhältnismässig grosse axiale Kraft aufzunehmen vermag. Die Leitungen des Transistors 23 und des Kondensators 25 sind so verlegt, dass sich Drähte mit unterschiedlichem Potential nicht kreuzen. Es erübrigt sich somit eine besondere Isolation.
So sind beispielsweise die Enden der Spulendrahte an der oberen Seite der Stützteile 26 angelötet und die Anschlussdrähte des Transistors und des Kondensators an der unteren Seite dieser Stützteile 26. Von der unteren Seite eines Stützteiles 26 führt eine Verbindung zu einem Durckkontaktstück 27, während der Kollektoranschluss des Transistors 23 mit einem Nassenanschlusstück 29 verbunden ist.
Durch Befestigung des Tragteiles 19 am Uhrwerk wird durch die Schraube 28 über das Massenanschlussstück 29 eine Verbindung mit dem Uhrwerk hergestellt, während die zweite Verbindung mit der Kollektorelektrode des Transistors 23 über das Druckstück 27 und die federnde Lamelle 30 hergestellt wird. Hierdurch wird der Antriebsteil bei seinem Einbau zwangsläufig mit der Stromquelle verbunden.
Fig. 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungs- form des das Spulensystem 17, 18 und die übrigen Schaltelemente aurnehmenden Bauelementes. Der Tragteil 31 und der Deckelteil 32 weisen Je zwei Vorsprünge 31a, 31b und 32a, 32b auf. Diese Vorsprünge sind an ihrer Innenkante konisch ausgebildet, so dass sich beim Zusammenfügen des Tragteiles 31 und des Deckelteiles 32 eine längs der Mantelfläche des Spulensystems verlaufende Nut ergibt. Das Spulensystem 33 ist entsprechend Fig. 11 gewickelt. Die Mantelfläche ist der von den Vorsprüngen 31a, 31b, 32a, 32b gebildeten Nut angepasst, so dass das Spulensystem 33 von dem Tragteil 31 und dem Deckelteil 32 sicher gehalten wird. In diesem Falle ist eine Abdeckung eines Teiles der Stirnflächen des Spulensystems 33 nicht erforderlich.
Fig. 9 und 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem das Tragteil 34 zwei Arme 34a, 34b aufweist, die federnd ausgebildet sind, so dass die Spule 33 in die von den Armen 34a und 34b gebildete Nut eingesprengt werden kann. In diesem Fall kann der Deckelteil 35 so klein aus geführt werden, dass er lediglich zur Abdeckung des Transistors und des Kondensators sowie der Verbindungsleitungen dient.
Die Fig. 12 und 13 zeigen eine Ausführungsform, die im wesentlichen derjenigen nach den Fig. 1 bis 4 entspricht. Unterschiedlich ist, dass sämtliche Verblndungs- leitungen 40 auf einer Seite des Tragteiles 41 angeordnet sind. Der Tragteil 41 enthält Stege 42, in denen Einschnitte 44 vorgesehen sind, welche die Leitungen 40 aufnehmen und stützen. Die Einschnitte 44 können so bemessen sein, dass die Leitungen 40 in den etwas elastischen Kunststoff eingedrückt werden können. Die Drähte können aber nach dem Einlegen in die Einschnitte auch mit einem Lack festgeklebt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel können die einzelnen Verbindungen vor dem Einlegen der Schaltelemente hergestellt werden und die Schaltelemente nach Herstellung dieser Verbindungen gemeinsam in den Tragteil 41 eingelegt werden.
Lediglich die Verbindung zu dem Druckkontaktstück 27 und die Verbindung für das Spulensystem muss nach dem Einlegen der Schaltelemente vorgenommen werden. Die Verbindung zwischen den einzelnen Schalt elementen kann auch durch auf dem Tragteil 41 aufgebrachte Metailbeläge, wie sie z.B. bei gedruckten Schaltungen bekannt sind, erfolgen. Die Leitungen der Schaltelemente können dann in den Einschnitten 44 mit den Metallbelägen verlötet werden.
Um einen sicheren Halt der Schaltelemente zu gewährleisten, können statt eines einzigen Steges 42 auch mehrere parallel verlaufende Stege verwendet werden. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 14 können statt der gezeichneten Schaltelemente, dem Transistor 23 und dem Kondensator 25, auch weitere Schaltelemente, z.B.
Widerstände, Dioden und dgl. in dem Tragteil 19, 31, 34 oder 41 eingebracht werden. Die Tragteile können auch so ausgebildet sein, dass auf beiden Seiten ein Deckelteil vorgesehen ist.
Die Fig. 14 bis 17 zeigen ein Ausführungsbei- spiel, das besonders flach ausgebildet werden kann und aus diesem Grunde, insbesondere für Armbanduhren verwendbar ist. Das Tragteil ist mit 50 und der Deckelteil mit 51 bezeichnet. Der Tragteil 50 ist mit den Schrauben 52, 53 und 54 auf der Vorderplatine 55 des Uhrwerkes be festigt. Der Tragteil 50 weist die Vorsprünge 50a und 50b auf, welche das Spulensystem 17, 18 an seiner Mantelfläche umgreifen. Eine axiale Verschiebung des Spulensystems 17, 18 wird durch die Teile 50c und 51a verhindert. Zur sicheren Lagerung des Deckelteiles 51 auf dem Tragteil 50 sind an dem Deckelteil Zapfen 51b und 51c vorgesehen, welche in entsprechende Löcher des Tragteiles 50 eingedrückt werden.
Die Stützteile zur Aufnahme der Verbindungsleitungen sind mit 56, 57, 58 und 59 bezeichnet. Diese Stützteile sind als Gewindebuchsen aus- geführt. Auf der Vordebplatine 55 zugekehrten Seite des Tragteiles 50 sind nur die Drähte der Schaltelemente, in diesem Falle des Transistors 23, angelötet, während die Verbindungsdrähte mit den Spulensystem 17, 18 auf der dem Deckelteil 51 zugekehrten Seite angeschraubt sind.
Die auf der der Vorderplatine 55 zugekehrten Seite des Tragteiles 50 herausragenden Zapfen der Gewindebuchsen 56 bis 59 sind geschlitzt, so dass die Leitungen der Schaltelemente leicht eingeführt und angelötet werden können. An der oberen Seite der mit dem Transistor 23 verbundenen Gewindebuchse 60 ist mit einer Schraube 61 eine Kontaktlamelle 62 befestigt, über welche die Verbindung mit der Stromquelle 63 erfolgt. Eine weitere Kontakt lamelle 64 ist mit der Gewindebuchse 56 verbunden. Durch die Befestigungsschraube 52 mit der Vorder platine 55 wird so die Masseverbindung hergestellt. Bei Befestigung des Bauelementes an der Platine 55 wird somit zwangsläufig die Verbindung mit der Stromquelle 63 hergestellt.
Die Stromquelle 63 kann direkt in das Uhrwerk oder aber in einen besonderen, abgedichteten und abgeschirmten Behälter des Gehäuses bzw. des Gehäuse-i deckels eingelegt werden. Im letzteren Fall wird der Masseanschluss von den Werkteilen auf das Gehäuseteil übertragen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 14 bis 17 ist als Schaltelement lediglich ein Transistor 23 vorgesehen. Der in den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1, 2, 12 und 13 vorgesehene Kondensator 25 kann hier entfallen, da das Spulensystem ineinander gewickelt ist, wodurch sich eine kapazitätsreiche Wicklung ergibt, welche einen Kondensator überflüssig macht.
Die gezeigten Antriebselemente enthalten ausser der in das Uhrwerk bzw. in das Uhrgehäuse einzulegenden Stromquelle sämtliche elektrischen Teile. Der Bauteil kann leicht und schnell gelöst und ausgewechselt werden, was von jedem Uhrenfachmann vorgenommen werden kann. Das Antriebselement ist auch in der Herstellung einfach. Es kann getrennt hergestellt werden und nachträglich in die besonders hergestellten Uhrwerke eingesetzt werden.
Bei dem in den Fig. 18 bis 21 gezeigten weite ren Ausführungsbeispiel wird das Antriebselement von einem Bauelement gebildet, welches aus einem Hohlkörper 70 und einem den Hohlraum dieses Hohlkörpers abschliessenden Deckelteil 71 besteht. Dieser Deckelteil 71 weist zwei flanschartige Teile mit Löchern 72 und 73 auf, welche zur Befestigung des Antriebselementes an der Uhrwerksplatine dienen. Der Hohlkörper 70 weist weiterhin Vorsprünge 70a und 70b auf, welche die beiden Spulen 74 und 75 an deren Mantelflächen zangenartig umgreifen. An den freibleiben den Stirnflächen der Spulen 74 und 75 wird das Magnet system des Gangreglers vorbeigeführt.
In dem von dem Hohlkörper gebildeten Hohlraum sind die Schaltelemente, nämlich der Transistor 76 und der Kondensator 77 angeordnet. Sie werden von dem Deckel teil 71 getragen. An der Unterseite des Deckelteils 11 sind elektrische Leiter 78, 79, 80, 81 angeordnet, die beispielweise aus Metallbelägen bestehen können, die entweder aus einer Metallfolie ausgestanzt und auf dem Deckelteil in irgendeiner bekannten Weise, beispielsweise durch Nieten, befestigt sind; sie können aber auch nach Art der gedruckten Schaltungen hergestellt sein. Die einzelnen elektrischen Leiter 78 bis 81 enthalten Durchbrechungen, welche mit ähnlichen Durchbrechungen der Beckelplatte 71 fluchten. Durch diese Durchbrechungen sind die Anschlussdrähte der Spulen 74, 75, des Transistors 76 und des Kondensators 77 hindurchgeführt.
Auf der Aussenseite der Deckelplatte 71 sind diese Anschlussleiter mit den Metallbelägen 78 bis 81 elektrisch leitend verbunden. Die Verbindung erfolgt vorzugsweise durch Lötung.
Der Transistor 76 ragt aus dem von dem Hohlkörper 70 gebildeten Hohlraum durch eine Durchbrennung in der Deckelplatte 71 nach aussen. Die Deckelplatte 71 ist mit dem Hohlkörper 70 durch Hohlnieten 82 verbunden, Jedoch kann die Verbindung beliebiger Art sein. Beispielsweise können beide Teile durch Verschraubung miteinander verbunden span.
Zur elektrisch leitenden Verbindung des Antriebselementes mit der Uhrwerksplatine ist ein Anschlussstück 83 vorgesehen. Dieses Anschlussstück 87 weist eine Fahne 83a auf, welche durch eine Bohrung in der Deckelplatte 71 und dem Metallbelag 78 geführt und mit diesem Metallbelag 78 elektrisch leitend verbunden ist. Die elektrische Verbindung zwischen dem Anschlussstück 83 und der Uhrwerkplatine erfolgt durch die Befestigungsschraube, welche das Loch 73 durchsetzt. Um ein Verdrehen des Anschlusstük- kes 83 bei der Verschraubung zu verhinder, ist ein Vorsprung 83b vorgesehen, welcher in eine Aussparung in dem Hohlkörper 70 hineingebogen werden kann.
Die zweite elektrische Verbindung des Antriebselementes erfolgt durch das Kontaktstück 84, welches bei der Befestigung des Antriebselementes gegen eine nicht dargestellte, an der Uhrwerksplatine isoliert befestigte Kontaktzug gedrückt wird. Das Kbntaktstück 84 ist mit der Deckelplatte durch Nieten 85 und 86 befestigt. Durch den Niet 85 erfolgt gleichzeitig die elektrische Verbindung zwischen dem Metallbelag 80 und dem Kontaktstück 84.
Der Hohlkörper 70 und der Deckelteil 71 bestehen aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff. Der Hohlkörper 70 wird vorzugsweise aus einem Kunststoff gespritzt, während der Deckelteil 71 vorzugsweise aus einer handels üblichen Isolierstoffplatte besteht.