DE1523886A1 - Vorrichtung zur Umwandlung der oszillierenden Bewegung eines elektromechanischen Oszillators einer elektronischen Uhr in eine ruckfreie Drehbewegung - Google Patents
Vorrichtung zur Umwandlung der oszillierenden Bewegung eines elektromechanischen Oszillators einer elektronischen Uhr in eine ruckfreie DrehbewegungInfo
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Description
Dr. Expl.
Vorrichtung zur Umwandlung der oszillierenden Bewegung eines elektromechanischen Oszillators einer elektronischen Uhr in eine
ruckfreie Drehbewegung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Umwandlung
der oszillierenden Bewegung eines elektromechanischen Oszillators einer elektronischen Uhr in eine ruckfreie Drehbewegung.
Bekannte Vorrichtungen dieser Art arbeiten gewöhnlich mit einem
Schaltrad, welches das erste Rad des Zeigerwerks bildet und das von einer in die Verzahnung des Schaltrades eingreifenden und
am Schwinger des elektromechanischen Ossiilators befestigtun
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Klinke schrittweise angetrieben wird. Auf diese Weise wird gleichzeitig
die im allgemeinen verhältnismässig hohe Schwingungsfrequenz des
elektromechanischen Oszillators in eine entsprechend geringere Drehzahl
des ersten Zeigerwerkrades untersetzt. Um bei derartigen Vorrichtungen
eine möglichst weiche und auch entkuppelbare kinematische Verbindung zwischen dem Oszillator und dem Zeigerwerk zu erhalten, damit nämlich
wahrend der Zeigereinstellung bei Drehung der Zeigerwerkräder von
Hand bzw. bei einer Blockierung der Zeigerwerkräder das Schwingungsverhalten des Oszillators möglichst nicht gestört wird, wurde bereits
eine Doppelklinkenanor-dnung vorgeschlagen (noch nicht veröffentlichte
deutsche Patentanmeldung C 35 939 DCb/83a). Diese Vorrichtung weist ein erstes, von der Antriebsklinke angetriebenes Schaltrad
mit einer Nockenscheibe und ein die Nockenscheibe mit dem ersten Rad des Zeigerwerks verbindendes kinematisches, einen Federspeicher
bildendes Zwischenglied auf, das durch die Nocken der Nockenscheibe gegen die Wirkung einer Feder periodisch gespannt wird und nach
jeder Freigabe unter der Wirkung dieser Feder zurückschnellt und dabei das erwähnte Zeigerrad antreibt· Diese vorgeschlagene
Konstruktion hat den Vorzug, dass mechanische Rückwirkungen vom Zeigerwerk auf den Oszillator weitgehend vermieden werden und
dass das erste Zeigerwerkrad ziemlich ruckfrei angetrieben wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung einer derartigen mechanischen Doppelklinkenanordnung und unter
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gleichzeitiger Erhöhung des Wirkungsgrades eine einfacher aufgebaute
Vorrichtung zu schaffen, die noch bessere Ergebnisse liefert. Zu diesem Zwecke wird von einer an sich bekannten
magnetischen Kopplung Gebrauch gemacht.
Die Anwendung magnetischer Kopplungen zwischen einem antreibendem
und einem angetriebenen Rade in Uhrenzeigerwerken mit dem Ziele , Reibungsverluste, Abrieb und Geräusche zu verringern, ist an sich
bereits bekannt (französische Patentschrift 1 276 734). Diese bekannten Räderwerksanordnungen unter Verwendung einer magnetischen
Kopplung sind jedoch derart aufgebaut, dass zur Ausschaltung eines Gleitens bzw. eines "ausser-Eingriff -kommens" beider gekoppelter
RSder miteinander kämmende Polräder vorgesehen sind, deren Verzahnungen sich jedoch normalerweise infolge der magnetischen
Abstos sung der entsprechend angeordneten gleichnamigen Pole nicht berühren. Darüber hinaus ist es auch bereits bekannt (französische
Patentschrift 1 076 227), ein von einer Antriebsklinke antriebenes Schaltrad derart mit einem schwingenden Kontakthebel zusammenarbeiten
zu lassen, dass dieser Hebel durch das Schaltrad auf magnetischem Wege betätigt wird.
Ausgehend von einer Vorrichtung zur Umwandlung der oszillierenden
Bewegung eines elektromechanischen Oszillators einer elektronischen
Uhr in eine ruckfreie Drehbewegung, mit einem Schaltrad, das von einer am Schwinger des Oszillators befestigten Klinke ange-
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trieben wird, ist die Erfindung zur Lösung der obengenannten
Aufgabe durch die Verwendung einer magnetischen Kopplung derart gekennzeichnet, dass ein permanentmagnetisiertes
Polrad (8), das fest mit dem Schaltrad (5) verbunden und koaxial
zu diesem angeordnet ist, durch, magnetische Wechselwirkung
ein weiteres Rad (10) antreibt, dessen Umfangsbahn die des PoI-rades
weder berührt noch schneidet und welches das erste Rad des Zeigerwerks darstellt.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung an einem AusfUhrungsbeispiel
naher erläutert. Es zeigen;
Fig. 1 die schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung nach der Erfindung und
Fig. 2 die Seitenansicht auf die beiden Polräder nach Fig. 1.
Der auf Fig. 1 nur teilweise dargestellte Schwinger 1 eines elektromechanischen
Oszillators oszilliert im Sinne des Doppelpfeils 2 (also in der Zeichenebene nach Fig. 1). Die am Schwinger 1
befestigte Lamelle 3 trägt am freien Ende als Antriebsklinke einen Rubin 4, der in die Verzahnung eines Schaltrades 5 eingreift.
Das Schaltrad 5 hat eine grosse Anzahl von Zähnen in Form
gleichschenkliger Dreiecke. Eine zweite, an einem Uhrengehäuseteil bzw. an der Werkplatte befestigte Lamelle 6 mit einem Rubin 7
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an ihrem freien Ende greift ebenfalls in die Verzahnung des
Schaltrades 5 ein und dient als Sperrklinke, die eine Rückdrehung des Rades 5 verhindert, wenn sich die Antriebsklinke 4,3 ausser
Eingriff mit der Verzahnung des Rades 5 befindet bzw. wenn sie gerade ihren Rückhub ausführt. Die Vorschubbewegung des Schaltrades 5 wird dagegen durch die Klinke 6,7 nicht behindert·
Auf der Welle des Schaltrades 5 ist ein permanentmagnetisiertes
Polrad 8 angeordnet, das derart ausgeschnitten ist, dass sechs Pole 9 mit abwechselnder Polarität S bzw. N gebildet sind. Das
Polrad 8 besteht vorzugsweise aus einer Platin-Kobalt-Legierung
mit hoher Koerzitivkraft. Ob-wohl im betrachteten Ausführungsbeispiel das Polrad 8 ungefähr zehnmal so dick wie da« Schaltrad
ausgebildet sein kann, ist das Trägheitsmoment des Polrades 8 wegen seines kleineren Durchmessers weniger als halb so gross
wie das des Schaltrade β 5.
Das Polrad 8 arbeitet mit einem zweiten Polrad 10 zusammen, das in der gleichen Ebene wie das Polrad 8 liegt und dessen
durch die Polflächen gehender Umfang einen kleinen Abstand vom Umfang des PoIr ade β 8 hat. Da« Polrad 10 hat einen grosseren
Durchmesser als das Polrad 8, ist das erste Rad des Zeigerworks und besteht aus einer Munaingscheibe 12, auf deren Umfang eine
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Krone 11 aus dauermagnetischem Material aufgebracht ist. Diese Krone ist in analoger Weise wie das Polrad 8 derart
eingeschnitten und magnetisiert, dass eine Folge von Magnetpolen 13 abwechselnder Polarität gebildet ist. Wenn das Polrad 8
gedreht wird, wird infolge der bekannten magnetischen Wechselwirkung zwischen Polrad 8 und 10 das Polrad 10 entsprechend
angetrieben.
Diese rein magnetische Kopplung zwischen dem vom Schwinger angetriebenen Polrad 8 und dem ersten Rad des Zeigerwerks
ermöglicht eine unabhängige Drehung der Zeigerwerksräder, insbesondere bei der Uhrzeiteinstellung, ohne dass irgend
welche zusätzlichen Kopplungshilfsmittel, wie bisher Üblich,
erforderlich wären. Um die Schwingung des Schwingers 1 so wenig wie möglich zu stören, wenn das Rad 10 blockiert wird
oder wenn sich dieses Rad bei der Zeiger stellung in einem,
zur normalen Antriebsdrehrichtung entgegengesetzten Sinne droht, ist die magnetische Kopplung zwischen den beiden
Polrädern 8 und 10 nur verhältnismässig schwach gewählt.
In einer praktischen, f(lr eine Armbanduhr geeigneten Ausführung wird die Grosse des Luftspalts zwischen gegenüberliegenden
Polen der beiden Räder 8 und 10 derart gross gewählt, dass die Übertragene Leistung ungefähr bei einem Mikrowatt
liegt. En hat eich gezeigt, dass diese geringe Leistung vollständig
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ausreicht« um das Polrad 10« die übrigen Räder des Zeigerwerks
sowie eventuell eine Datumsanzeigevorrichtung zuverlässig anzutreiben« dass gleichzeitig jedoch diese Leistung praktisch
vernachlässigbar klein gegenüber der vom Oszillator bzw. dem
Schwinger gelieferten Leistung ist, so dass diese möglichen« vom Polrad 10 auf .das Polrad 8 und damit den Schwinger zurückwirkenden KrSfte praktisch keinen Einfluss auf das Schwingungsverhalten des Oszillators haben. Während der Bremsung des
Rades 10 ist auch die erhöhte Belastung der Batterie von einem Mikrowatt vernachlässigbar. Die Vorrichtung zur Umwandlung
der Schwingungsbewegung eines elektromechanischen Oszillators in die Drehbewegung des ersten Rades eines Zeigerwerks zeichnet
sich durch einen sehr einfachen Aufbau aus« wobei gleichzeitig Leistungsverluste infolge Reibung weitgehend ausgeschaltet sind.
Ausserdezn stellt die beschriebene Vorrichtung einen ausgezeichneten "mechanischen Filter" dar, durch den der Schwinger weitgehend
vor mechanischen Störungskräften geschützt ist, die vom Zeigerwerk aus auf den Oszillator rückwirken könnten. Ausserdem ist die
erforderliche Genauigkeit« mit der die beiden Polräder 8 und 10 relativ zueinander montiert werden müssen« wesentlich geringer
als bei einem mechanisch gekuppelten Räderwerk. Die Fertigung und Montage wird auch dadurch erleichtert« dass man vollständig
unabhängig voneinander zunächst einerseits den Oszillator mit
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seiner Antriebeklinke , das Sperrad 5 und das Polrad 8 und
andererseits das auf der Werkplatte zu montierende Zeigerwerk mit dem Polrad 10 herstellen und anschliessend ohne Schwierigkeiten
alles montieren kann.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt, sondern lässt hinsichtlich der Form der Pol räder, der Anzahl und Ausbildung der Pole sowie des Untersetzungsverhältnisses zwischen Polrad 8 und 10 mannigfache Varianten zu.
FUr besonders preiswerte Uhrenausführungen kann das Polrad 10 vorzugsweise aus einer Eisen-Nickel-Legierung oder einfach auch
aus "Weicheisen gefertigt sein.
109810/0371
Claims (1)
1. Vorrichtung zur Umwandlung der oszillierenden Bewegung eines elektromechanischen Oszillators einer elektronischen Uhr
in eine ruckfreie Drehbewegung, mit einem Schaltrad, das von einer am Schwinger des Oszillators befestigten Klinke angetrieben
wird, gekennzeichnet durch die Verwendung einer magnetischen Kopplung derart, dass ein permanentmagnetisiertes Polrad (8),
das fest mit dem Schaltrad (5) verbunden und koaxial zu diesem angeordnet ist, durch magnetische Wechselwirkung ein weiteres
Rad (10) antreibt, dessen Umfangsbahn die des Polrades weder
berührt noch schneidet und welches das erste Rad des Zeigerwerks darstellt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das jyfeite Rad ein aus Weicheisen bestehendes Zahnrad ist.
3. Vorrichtun g nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das·
das iweite Rad ein Polrad ist.
4t Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
das sweite Rad ein Zahnrad ist und wenigstens teilweise aus
•inem ferromagnetischen Material besteht·
BAD ORIGINAL
109810/0SiL-
5, Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
das erwähnte zweite Polrad (10) eine permanentmagnetisierte Krone (11) aus einem Material hoher Koerzitivkraft aufweist,
die auf einer Nabe (12) aus nicht-magnetischem Material befestigt ist«
6« Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die magnetische Kopplung zwischen dem antreibenden Polrad (8) und dem angetriebenen Rade (10)
derart gewählt ist, dass bei einer Bremsung oder bei einer Gegendrehung des angetriebenen Hades, beispielsweise während
der Zeigereinstellung, das Schwingungsverhalten des Oszillators praktisch nicht gestört wird.
7, Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
die magnetischen Polstärken und der Luftspalt zwischen den beiden magnetisch gekoppelten Rädern derart gewählt wird,
daee die zwischen beiden Rädern übertragende Leistung groasenordnungsmässig
bei einem Mirkowattjliegt,
8« Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass dag Trägheitsmoment de· fest mit dem Schaltrad
(5) verbundenen Polrade· (8) kleiner ist als dft· Trägheitsmoment
dee Sperr ade··
BAD ORIGINAL
109810/0321
9. Vorrichtung nach Anspruch Ij dadurch gekennzeichnet, dass
antreibendes Polrad (8) und angetriebenes Rad (10) in der gleichen Ebene angeordnet sind.
1 η /η-501
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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