DE1935158C3 - Verfahren zum Antrieb des Räderwerks einer elektronischen Uhr sowie elektronische Uhr zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

lies des Zahnrades und seine Drehmitle voneinander trennende Abstand (r_A) etwa der Beziehung

<->r f'„\² >

entsprechen, in welcher k der Reslitutionskoelli/ient beim Stoß ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Uhr ist der elektromechanische Wandler von tnonostabilcr Bauart und umfaßt die Einrichtung einerseits einen Anker, von welchem jede Palette ein Stoßorgan für die Verzahnung des Zahnrades bildet und ihren Stoß abwechselnd auf die einzelnen Zähne des Zahnrades ausübt, und zwar ein erstes Mal, wenn du Anker im Begriff ist, in seiner unstabilen Grenzstellung anzukommen und ein zweites Mal. wenn er nahe daran ist, in seine stabile andere Grenzstellung zurückzukehren, wobei das Ende jeder Palette ein solches Profil aufweist, daß es das zum Ausführen des Stoßes gegen die Zähne des Zahnrades bestimmte Flächenelement der Einrichtung bildet, und andererseits mindestens eine dem Anker zugeordnete Spiralfeder, um den Anker jedesmal in seine verschwenkte stabile Stellung zurückzuführen, wenn er daraus entfernt worden ist.

Im einzelnen erfolgt die Begrenzung der Winkelverstellung des Zahnrades zweckmäßig einerseits abwechselnd durch jede Palette des Ankers und andererseits durch die jeweils die Zähne des angetriebenen Zahnrades voneinander trennende Lücke, in die die Paletten einmal bei stabiler Grenzlage des Ankers und zum anderen bei in seine unstabile Gren,·- iage geführtem Anker eindringen können.

Zweckmäßig werden die genannte Einrichtung und die Zeitanzeigevorrichtung so dimensioniert, daß einerseits das auf die Drehmitte des den Stoß erfahrenden Zahnrades zurückgeführte Trägheitsmoment ((-)) bzw. das ((->) der beweglichen Teile der Vorrichtung und andererseits der die Stoßstcllc der Einrichtung und ihren Schwenkungspunkt voneinander trennende Abstand (r„) und der die getroffene Stelle jedes Zahnes des Zahnrades und seine Drehmitte voneinander trennende Abstand (r_A) der Beziehung

entsprechen.

Im einzelnen erfolgt die Stoßübertragung zweckmäßig in der Weise, daß die, wenn der Anker irn Begriff ist, seine unstabile Grenzstellung zu erreichen, den Stoß gegen den Zahn des Zahnrades ausübende Palette angrenzend an das am Stoßende dieser Palette vorhandene Flächenelement und im wesentlichen senkrecht zur Ebene dieser Fläche eine Sekundärfacette aufweist.

Die Begrenzung der Winkclverstellung des Zahnrades kann einerseits durch die Palette des Ankers, die, wenn der Anker im Begriff ist, seine stabile Grenzstellung zu erreichen, den Stoß gegen den Zahn des Zahnrades ausübt, und andererseits durch die die Zähne des Zahnrades jeweils voneinander trennende Lücke erfolgen, in die die Palette nach jedem Stoß eindringt.

Ein Ausfuhrungsbeispiel einer elektronischen Uhr zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. I eine einen Teil der Organe dieser Uhr veranschaulichende schematische Draufsicht.

Fig. 2 eine Seitenansicht von Fig. 1.

F i g. 3. 4. 5 und 6 Ein/elansichten der verschiedenen Arbeitsphasen eines elektromechanischen Wandlers, mit welchem die Uhr nach F" i g. 1 ausgestattet ist.

F i g. 7 und S erläuternde Diagramme.

Fig. V ein Detail einer Ausführungsvariante.

Die in der Zeichnung dargestellte elektronische Uhr (Fig· 1 und 2) enthält einen Oszillator/4 von hoher Präzision, beispielsweise einen ein periodisches Hoehfrequenzsignal liefernden Quarzoszillator, einen Frequenzteiler D. der die Frequenz dieses Signals beispielsweise bis auf einen Wert von 1 Hz teilen kann, und einen von diesem Frequenzteiler gesteuerten Kreis ER, der dazu bestimmt ist. einen elektromechanischen Wandler für den Antrieb des Sekundenrades S eines nicht dargestellten Räderwerks zur Steuerung von zur Zeitanzeige bestimmten Organen, beispielsweise von sich vor einem Zifferblatt verstellenden Zeigern, mit periodischen Impulsen zu speisen.

Dieser Wandler enthält einen die Form eines Schiffsankers aufweisenden beweglichen Anker 1. der auf eine mit jedem ihrer Enden in in der Zeichnung schematisch dargestellten Steinen 3 und 4 drehbar gelagerte Welle 2 gekeilt ist. die einerseits zwei Spiralnaben 5 und 6 zur Befestigung der beiden Spiralfedern 7 und 8 und andererseits einen Arm 9 trägt.

An dem Anker 1 ist eine mit Hilft einer Verbindung 10« an die Spiralfeder 7 und mit Hilfe einer weiteren Verbindung 10/? an die Spiralfedei 8 angeschlossene Scheibenspule H) befestigt, die sich in der Ebene des Ankers zwischen zwei U-förmigen. mil ihren Öffnungen einander zugekehrten und an einer nicht dargestellten Platine befestigten Dauermagneten

11 und 12 erstreckt.

Jeder Magnet weist zwei Polstückc Wa und Wh (Fig. I) aus ferromagnetischem Werkstoff mit sein hoher Koerzitivkraft auf. die durch ein Joch lic aus magnetisierbarem Werkstoff mit geringer Koerzitivkraft und hoher Permeabilität miteinander verbunden sind.

Der vorstehend beschriebene elektromechanische Wandler ist ein monostabiler Wandler, dessen Anker 1 die beiden Spiralfedern 7 und 8 in der in F i g. 1 veranschaulichten Stellung zu halten bcslrehi sind, wenn man ihn aus ihr zu entfernen versucht Gemäß der Darstellung nehmen die Magnete Il und

12 auf dem Kaliber cine solche Stellung ein. dai.^; unter Berücksichtigung ihrer Abmessung, und zwar insbesondere des Querschnitts ihrer Polstücke, da Windungen der Spule 10 über das gesamte Ausmal: des Winkelhubes des Ankers ! von einem maximaler Magnetfluß umschlossen sind. Dieser Magnetfluß isi außerdem besonders intensiv auf Grund der Talsache, daß die Magnete 11 und 12 zum größten Tei aus einem Werkstoff mit erheblicher magnetische] Energie sowie einer hohen Koerzitivkraft besteher und das Verhältnis der Länge der Magneten zui Strecke des Luftspaltcs, in welchem sich die Flachspule 10 bewegt, verhältnismäßig groß ist.

Sofern sich dem durch die Magneten 11 und \1 erzeugten Magnetfeld ein äußeres Feld übcrlagerr würde, hat dieses Störfcld keinen unmittelbaren Ein fluß auf den Antrieb des Ankers I und folglich au den des Räderwerks der Uhr. Zur Schaffung einei

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störenden Antriebswirkung auf die Spule 10 müßte ein solches Störfeld nämlich auf einer Hälfte der Breite der Spule eine bestimmte Richtung und auf der anderen Hälfte eine enlgcgcngcsctztc Richtung aufweisen können. Auf Grund der sehr geringen Abmessungen der Spule 10 von beispielsweise einigen Millimetern Durchmesser ist es praktisch ausgeschlossen, daß ein Störfeld den vorerwähnten Bedingungen entsprechen kann.

Daraus ergibt sich, daß der dargestellte clcktromechanische Wandler gegenüber von außerhalb der Uhr einwirkenden Magnetfeldern insgesamt praktisch unempfindlich ist. Dieser Vorteil ist jedoch, wie aus dem Nachstehenden hervorgeht, nicht der einzige mit der vorstehend beschriebenen Ausführung erzielbare Vorteil.

Die Spiralfedern 7 und 8 sind in einander entgegengesetzten Richtungen gewickeil, wobei ihr mit Hilfe beliebiger bekannter Mittel an einem nicht dargestellten Unruhkloben befestigtes äußeres Ende für die Spiralfeder 7 elektrisch an den Kreis ER und für die Spiralfeder 8 an die Masse angeschlossen ist, während die Steine 3 und 4 in nicht dargestellten isolierenden Gestellen angebracht sind.

Während die Spiralnabe 5, an welcher die Spiralfeder 7 befestigt ist, metallisch und an die ebenfalls metallische Welle 2 leitend angeschlossen ist, ist die Spiralnabe 6 aus isolierendem Werkstoff, so daß zwischen der Spiralfeder 7 und der Spiralfeder 8 keine elektrische Verbindung besteht. Unter diesen Bedingungen kommen die durch den Kreis ER ausgesandten Stromimpulse über die Spiralfeder 7 (die Spiralnabe 5, die Welle 2 und die Verbindung 10a) an der Spule 10 an, worauf sie über (die Verbindung 10b und) die Spiralfeder 8 zur Masse gelangen.

Der von dem Anker 1 (von der Welle 2 !) getragene Arm 9 soll beim Zusammenwirken mit zwei an der nicht dargestellten Brücke des Kalibers befestigten Anschlägen 13 und 14 die Schwenkbewegung des Ankers begrenzen, wobei der Anschlag 14 der Ausgangsanschlag ist, gegen den sich der Arm 9 bei Ruhestellung des Ankers 1 anlegt, während der Eingangsanschlag 13 derjenige ist, gegen den der Arm bei seinem Verschwenken zugleich mit dem Anker 1 in Richtung F (Fig. 1) anstoßen kann.

Es sei bemerkt, daß, wenn die verschiedenen beweglichen Teile des Wandlers ihre Lage nach F i g. 1 einnehmen, die Spiralfedern 7 und 8 geringfügig beaufschlagt sind, und zwar in der Weise, daß der Arm 9 unter Ausübung einer geringfügigen Kraft gegen den Anschlag ϊ4 anliegt.

Der Antrieb des Sekundenrades S des Uhrwerks erfolgt ausschließlich durch abwechselndes Anstoßen der Paletten 1 α und 1 b des Ankers 1 gegen die verschiedenen Zähne 15 des Rades, wie es nachstehend an Hand von Fig. 1 bis 6 beschrieben ist.

Diese Art des Antriebs ist nämlich dort besonders interessant, wo die Energieübertragung bei maximalem Wirkungsgrad erfolgen soll, insbesondere dann, wenn die Energiemenge, die sich mit jedem von dem Kreis ER ausgesandten Impuls der Spule 10 zuführen läßt, gering ist. Der Antrieb mit Hilfe eines einzigen Stoßes behebt nämlich sämtliche Fehler und Mangel, denen gewöhnlich die Antriebssysteme unterliegen, bei welchen eine Reibung der Teile, also ein Reiben zur Anwendung gebracht wird, dessen sehr veränderliche Intensität von dem Zustand der Oberflächen abhängig ist. an welchen diese Reibung statt finden sowie von ihrer zeitbedingten Beeinträchtigung durch Verschleiß und Alterung.

Die Energieübertragung durch Schlag oder Stoß eines antreibenden Organs gegen ein angetriebenes

s Organ wird dagegen nur von den geometrischen Größen der beweglichen Teile und von der Bedeutung der jeweiligen sich in Bewegung befindenden Massen beherrscht. Was die bei einer Energieübertragung durch Schlag oder Stoß bedingten Verluste anbelangt,

ίο so weiß man außerdem, daß diese in erster Linie von den Elastizitätseigenschaften der an dieser übertragung unmittelbar beteiligten Werkstoffe und nicht von dem mechanischen Zustand der wechselseitig in Berührung gelangenden Werkstoffe abhängig sind.

ι s Außerdem verbessert sich dieser Zustand, von dem angenommen sei, daß er zu Beginn einer Energieübertragung durch Schlag oder Stoß zu wünschen übrig ließ, sehr rasch durch wechselseitiges Ausschmieden der beteiligten Flächen, was außerdem zur Verbesserung des Ubertragungsfaktors zwischen antreibendem und angetriebenem Organ führt.

Es sei jedoch festgehalten, daß im Falle einer Energieübertragung durch Stoß eines ersten schwenkbaren Organs, beispielsweise des Ankers 1, gegen ein zweites drehbares Organ, im vorliegenden Falle gegen das Sekundenrad S, der Wirkungsgrad, mit welchem diese Energieübertragung stattfindet, nur dann maximal ist, wenn der Stoß in einer Richtung erfolgt, die mit der an der Auftreffstelle an die nach

to dem Stoß von dem Element des den Stoß erfahrenden zweiten Organs durchlaufene Bewegungsbahn gelegte Tangente übereinstimmt. Im vorliegenden Falle ist das zweite bewegliche Teil ein Zahnrad, so daß diese Bewegungsbahn offensichtlich kreisförmig wäre.

Nun ist diese Bedingung gerade bei einem Zahnrad kaum erfüllbar, da jeder dem durch den Anker 1, insbesondere durch die Paletten la und ib, zu stoßenden Zahn vorangehende Zahn für diesen Anker ein Hindernis bildet, welches den Stoß verhindert.

Es läßt sich jedoch nachweisen, daß es möglich ist. einen dem vorerwähnten idealen Wirkungsgrad gleichwertigen energetischen Wirkungsgrad selbst dann zu erzielen, wenn der Stoß zur von den verschiedenen Zähnen des Sekundenrades durchlaufenden kreises runden Bewegungsbahn nicht tangential, sondern zu ihr senkrecht stattfindet, und zwar unter der Voraussetzung, daß das Stoßorgan, d. h. die eine oder andere Palette des Ankers 1, eine Stoßfacette aufweist, die. wie der Teil des dem Stoß ausgesetzten Zahnes, mit

so der an der Auftreffstelle des ersten Organs auf das zweite zur von diesem Teil des Zahnes nach dem Stoß durchlaufenen kreisrunden Bewegungsbahn gezogenen Tangente einen Winkel von 45' bildet.
Demzufolge wurden bei dem in F i g. 1 dargestellten Wandler die Lage der Drehpunktmitte des Ankers 1, die Länge der die Paletten 1 α und 1 b tragenden Anne dieses Ankers und die Winkellage jeder Palette auf ihrem jeweiligen Arm so gewählt, daß bei Angriffslage jeder Palette diese Paletten bei

to ihrem Anstoßen gegen das Sekundenrad S zu seiner Drehpunktmitte gerichtet sind. Außerdem ist dieses Ende so geschliffen, daß es mit der Tangente zur von den einzelnen Zähnen des Zahnrades S durchlaufenen kreisrunden Bewegungsbahn einen Winkel von 45" bildet.

Der Wirkungsgrad des Antriebs durch Anstoßen des Räderwerks mit Hilfe des Einwirkcns der Paletten 1« und lh des Ankers des Wandlers auf das

Ί =

(I +k)²

ausdrücken, in welcher

ic der sogenannte »Restitutions«-Koeffizient ist, der einen zwischen 0 und 1 liegenden Wert haben kann und definiert ist durch das Verhältnis der durch ein Organ aus einem bestimmten Werkstoff nach seinem Herabfallen auf einen ebenfalls aus einem bestimmten Werkstoff von gegebenenfalls anderer Natur bestehenden fest stehenden Halter angenommenen Geschwindigkeit zu der Geschwindigkeit, die dieses Organ vor seinem Auftreffen auf den Halter hatte, r„ der Angriffsradius des antreibenden Organs, d. h. die die Drehpunktmitte des Ankers 1 in die Stoßfacette der einen oder anderen Palette voneinander trennende Strecke ist, r_A der Angriffsradius des angetriebenen Organs, d.h. die die Drehpunktmitte des Sekundenrades 5 und die Facette jedes Zahnes, an welcher der Stoß stattfindet, voneinander trennende Strecke ist,

θ und ß_R haben eine mit der vorher angegebenen Bedeutung übereinstimmende Bedeutung.

Sekundenrad S (F i g. 1 und 2) läßt sieh durch das Verhältnis der durch das Räderwerk und die Zeiger der Uhr gespeicherten kinematischen Energie nach dem Stoß zu der kinetischen Energie des beweglichen Teiles des elektromechanischen Wandlers vor diesem Stoß definieren.

worin <-) das Trägheitsmoment des beweglichen Teiles des Wandlers, d. h. der aus der Welle 2, den Spiralnaben 5 und 6, den Spiralfedern 7 und 8. dem Anker 1 und der Spule 10 bestehenden Einheit ist,

m_s die Winkelgeschwindigkeit dieser Einheit beim Stoß der Palette 1 α gegen einen Zahn des Rades S ist,

(-)_R der auf die Drehmitte des Sekundenrades S bezogene Wert des Trägheitsmoments des Räderwerks und der Zeiger ist,

in'n die Winkelgeschwindigkeit ist, mit welcher sich das Rad S nach Erhalt eines Stoßes von Seiten einer Palette des Wandlers dreht.

Bei einem gegebenen Wert von k ist dieser Wirkungsgrad maximal, wenn

- ■ · ΓΎ = ·

»R KU

oder

-co¹·

Sofern der Angriff jeder Palette des Ankers an den Zahnen des Rades S stattfindet, wenn diese Palette sich, wie beschrieben, in Richtung der Drehmilte des Rades bewegt, und sofern sowohl die Stoßfacette der Paletten als auch die Zähne des Rades, wie beschrieben, ein solches Profil aufweisen, daß dieses Profil in einer zur im Auftreffpunkt zur kreisrunden Bewegungsbahn der Auftreffzone jedes Zahnes gezogenen Tangente um 45° schräggestellten gemeinsamen Ebene enthalten ist, läßt sich die vorstehende Formel des Wirkungsgrads auch durch die Formel

d. h., wenn die Trägheitsmomente der vorhandenen beweglichen Teile im Verhältnis des Quadrats der jeweiligen Angriffsradien dieser beweglichen Teile liegen.

Außerdem sind die Geschwindigkeiten <■/„ und <.<_s, wie im vorliegenden Falle, verhältnismäßig klein und ist es auf Grund der zum Bilden der beim Stoß unmittelbar beteiligten Organe verwendbaren Werkstoffe

ac möglich, einen Ubertragungskoeffizienten mit einem 1 ziemlich nahen Wert zu erzielen, was bedeutet, daß der stattfindende Stc3 von in hohem Maße elastischer Natur ist.

Aus der vorstehend gegebenen Formel des Wirkungsgrades ergibt sich, daß im Falle, da

}o dieser Wirkungsgrad nahe 1 liegende Werte erreichen kann, so daß die Energieübertragung durch Stoß oder Schlag sich auf dem Fachgebiet der Uhrenherstellung als besonders interessant erweist.

Um zu verhindern, daß sich bei der Energicüber-

(5 tragung durch Schlag oder Stoß eines beweglichen Teiles gegen ein anderes trotz allem Reibungen des ersten an dem zweiten, insbesondere nach dem Stoß, ergeben könnten, ist es unerläßlich, daß die Geschwindigkeit des stoßenden beweglichen Teiles nach dem Stoß gegenüber der Geschwindigkeit, die dieses bewegliche Teil vor dem Stoß hatte, Null oder negativ wird.

Bei dem Angriff des Rades S durch Verstellung dieser Hebungen in radialer Richtung in bezug auf dieses Rad bewirkenden beschriebenen Anker 1 läßt sich nachweisen, daß die Winkelgeschwindigkeit o'_s aus Welle 2, Spiralnaben 5 und 6, Spiralfeder 7 und 8, Anker 1 und Spule 10 bestehenden Einheit nach dem Stoß einer Palette 1 α oder 1 b des Ankers gegen einen der Zähne des Rades S der Beziehung

1 +k

1 +

entspricht, in welcher <»_s die Winkelgeschwindigkeit dieser Einheit vor dem Stoß ist und k, θ, θ_κ, r_A sowie r„ die gleiche Bedeutung wie vorher haben.
Wenn <·>'$ = 0, wird diese Beziehung

woraus

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<->R /'-,Λ² ₌ 1 <-' \rj k

folgt.

Indem der eine oder andere dieser Werte in die vorher als Funktion von k, H, (-)_R, r_a und r_A gegebene Gleichung des Wirkungsgrades ι, eingesetzt wird, zeiju sich, daß, sofern sämtliche beweglichen Teile des elektromechanischen Wandlers nach dem Stoß unbeweglich werden sollen {t»'_s — 0), der Wirkungsgrad, mit welchem die Energieübertragung erfolgen kann, i_{ = k ist.

Sofern' ic einen Wert nahe 1 hat, hat dieser Wirkungsgrad den vorher angegebenen Wert maximurr, maximorum von 1, und es wird die Beziehung

— k .

wie gesagt, eindeutig gleich 1.

In der Praxis kann es mitunter schwierig sein, einen elektromechanischen Wandler und ein Räderwerk, insbesondere ein Sekundenrad S herzustellen, die genau den vorerwähnten Bedingungen entsprechen, sei es, weil die Ausführung und der Zusammenbau bzw. der Einbau der verschiedenen Organe nur mit einer gegebenen Genauigkeit ausgeführt werden können oder aber weil man sich, eben mit dem Ziel der Erleichterung dieser Ausführung, von den sowohl die Neigung, die das Ende der Paletten aufweiisen muß, oder die den Stoß aufnehmende Flanke der Zähne des Sekundenrades als auch das Trägheitsmoment θ oder (-)_R betreffenden theoretischen Werten geringfügig entfernt.

Der Wirkungsgrad des gesamten Mechanismus der Uhr ist nicht nur von der Güte der Stöße des Ankers 1 gegen die verschiedenen Zähne des Rades S. sondern außerdem von der Art abhängig, in welcher die elektrische Energie der den Wandler R periodisch speisenden Impulse in mechanische Energie für den Antrieb des Ankers umgewandelt wird.

Da der Wandler nach einem elektrodynamischen Prinzip arbeitet, ist sein Wirkungsgrad einerseits der Verstellungsdurchschnittsgeschwindigkeit des Ankers 1 und sämtlicher ihm zugeordneter beweglicher Teile, also der Antriebsspule, und andererseits für eine gegebene Speisespannung dem die Spule iO beim Antrieb umschließenden durchschnittlichen Magnetfluß proportional. Es leuchtet ein, daß es unter diesen Bedingungen von Interesse ist, so zu verfahren, daß die Durchschnittsgeschwindigkeit der Bewegung des Ankers des Wandlers sehr hoch ist und daß das durch die Magneten 11 und 12 erzeugte Magnetfeld einen besonders hohen Wert hat. Gerade zum Ermöglichen einer sehr schnellen Beschleunigung des Ankers 1 wurde die Spule 10 beweglich und die Magneten 11 und 12 feststehend gewählt. Außerdem ist trotz des geringen Raumbedarfs des Wandlers der geschaffene Magnetfluß besonders stark, da diese Magneten aus ferromagnetischem Wirkstoff mit hoher Koerzitivkraft gebildet sind. Außerdem weisen die Magneten im Verhältnis zum Volumen des sie voneinander trennenden Luftspalts, in welchem sich, wie beschrieben, die Spule 10 bewegt, ein verhältnismäßig sroßes Volumen auf.

In Ruhestellung nehmen die beweglichen Teile des Wandlers also die in Fig. I und 2 veranschaulichte, unter Einwirkung des Rückstellmoments der beiden Spiralfedern 7 und 8 mit dem Arm 9 gegen den Anschlag 14 anliegende Stellung ein. D'eses Rückstellmoment wird ausreichend groß gewählt, damit eine etwaige störende Beschleunigung praktisch keine Auswirkung hat. Bei Ruhestellung des Wandlers müßte das sich aus dieser Beschleunigung ergebende

ίο Drehmoment während der gesamten Verstellung des Ankers 1 eine Spannarbeit für die Spiralfedern 7 und 8 liefern können, bevor die Palette 1« mit der Verzahnung des Rades S in Berührung kommen kann.

is Wenn sich dagegen die beweglichen Teile des Wandlers in Bewegung befinden und dann eine störende Beschleunigung eintritt, ist die Wirkung dieser Beschleunigung je nachdem, ob sie in Richtung F oder in entgegengesetzter Richtung ausgeübt wird, unterschiedlich. Im erstgenannten Falle unterstützt die störende Beschleunigung die durch die Ankunft eines Impulses in der Spule 10 bewirkte bzw. gesteuerte Bewegung des Ankers 1, was nicht hinderlich ist, während im zweiten Falle diese Beschleunigung sich der Bewegung entgegenstellt und vorkommendenfalls den Stoß der Palette 1 α gegen einen Zahn des Rades S verhindern kann. Um das Arbeiten des Wandlers gegenüber äußeren Stoßen möglichst unempfindlich zu machen, muß man es so einrichten, daß die den beweglichen Teilen des Wandlers durch das aus der gepaarten Einwirkung der Spule 10 und der Magneten 11 und 12 entwickelte elektrodynamische Drehmoment vermittelte kinetische Energie möglichst groß ist, was bedeutet, daß die Ver-

.15 Stellungsdurchschnittsgeschwindigkeit der beweglichen Teile hoch sein muß. Demzufolge ist die Zeitspanne, im Verlaufe derer eine störende Beschleunigung einwirken könnte, da die Verstellungszeit fur die beweglichen Teile in jeder Schwenkrichtung sehr kurz ist, sehr klein.

Bei Ruhestellung des elektromechanischen Wandlers nimmt sein Anker die Stellung gemäß F i g. 1 und 3 ein. Wie in F i g. 3 im einzelnen dargestellt, greift die Palette 1 b des Ankers dabei zwischen zwei Zähnen des Rades S ein und sperrt das Rad S in seiner Winkelbewegung sowie auch das gesamte übrige Räderwerk der Uhr.

Sobald an der Spule 10 ein Impuls aus dem Kreis ER ankommt, wird der Anker 1 in Richtung des Pfeiles F beschleunigt, bis die Palette 1 a mit ihrer Angriffsebene α auf die Angriffsebene b eines Zahnes di des Rades S (Fig. 4) auftrifft. Daraus ergibt sich, daß der größte Teil der in den beweglichen Teilen des Wandlers gespeicherten kinetischen Energie auf das Rad S übertragen wird, welches sich dann in Richtung F₁ verstellt, und zwar so lange, bis der unmittelbar auf den dem Stoß ausgesetzt gewesenen Zahn U₁ folgende Zahn d₂ mit der Palette 1 α zusammentrifft (F i g. 5). Zu diesem Zeitpunkt wird die Stellung dieser Palette durch das Zusammentreffen des Begrenzungsarmes 9 (Fig. 1) mit dem Anschlag 13 bestimmt.

Jetzt sind die Spiralfedern 7 und 8 maximal gespannt und üben auf den Anker 1 eine Rückstellwirkung in Richtung F₂ aus, so daß der Anker gemäß der Darstellung in der Zeichnung wieder nach links geschwenkt wird, bis die Palette Ib auf den Zahn d₃ trifft und das Rad S dabei durch Stoß eine neue

Menge kinetischer Energie erhält, die es in Richtung Fi antreibt, bis die Palette 1 b in den zwischen dem Zahn d₃ und dem nächsten Zahn J₄ vorhandenen Raum (Lücke) eindringt. Dabei legt sich der Begrenzungsann 9 gegen den Anschlag 14 an.

Bei Ankunft eines neuen elektrischen Impulses am Wandler R beginnt der vorstehend beschriebene Vorgang erneut usw.

Wie aus Fig. 5 und 6 ersichtlich, bewegt der erste Stoß gegen den Zahn d_x des Rades S dieses nur um einen etwa der Länge einer Zahnteilung, verringert um die Breite der Palette la (Fi g. 4 und 5), entsprechenden Betrag vor, während der zweite Stoß gegen den Zahn d₃ das Rad um einen Wert gleich der Breite der Palette Ib (Fig. 6 und 3) vorbewegi. so daß das Rad S für jeden durch den elektromechanischen Wandler aufgenommenen elektrischen Impuls insgesamt über eine Strecke gleich einer Zahnteilung angetrieben wird.

Das ist auch das, was sich aus F i g. 7 ergibt, die als Funktion der Zeit veranschaulicht, wie sich jedesmal, wenn der elektromechanische Wandler einen Impuls i aufnimmt, die Winkelgeschwindigkeit <"_S des Ankers 1 verändert und wie die Winkelverstellung </ des Rades S infolge der Stöße erfolgt, denen es periodisch ausgesetzt ist.

Im einzelnen zeigt sich, daß die Geschwindigkeit i.j_s, solange der Impuls andauert, bis zu einem Höchstwert c>, ansteigt, um zu dem Zeitpunkt I₁. da der durch die Palette 1 α bewirkte Stoß stattfindet, plötzlich auf Null abzusinken, wobei von diesem Zeitpunkt an das Rad S sich zu bewegen beginnt und dann der Anker und das Rad die in F i g. 4 dargestellte Stellung einnehmen. Die Verstellung des Rades S erfolgt über eine Winkelstrecke ι,, bis zu dem Zeitpunkt I₂. d. h. bis zu dem Zeitpunkt, da der auf den soeben angestoßenen Zahn folgende Zahn d₂ mit der Palette la des Ankers 1 (Fi g. 5) in Berührung tritt, der sich dann unter Einwirkung der Spiralfedern 7 und 8 in Richtung F₂ zu bewegen beginnt. Die Geschwindigkeit des Ankers, die zwischen den Zeiten I₁ und I₂ etwa Null geworden und bis auf einen Wert r,₂ angewachsen ist, nimmt zu dem Zeitpunkt I₃, zu welchem die Palette I /> des Ankers gegen den Zahn d₃ des Rades S (Fig. 6) stößt, plötzlich bis auf einen Wert O₃ ab. Von dem Zeitpunkt I₃ an beginnt sich das Rad S erneut zu bewegen, indem es eine Winkelstrecke gleich i_tl -y,, (f/₂ entspricht einer Zahnteilung) durchläuft, bis der Zahn d_t des Rades mit der Palette 1 b des Ankers (Zeitpunkt I₄) zusammentrifft, die dann in die die Zähne d₃ und </₄ voneinander trennende Lücke eindringt. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, hat danach die beim Stoß bis auf <<₃ abgesunkene Winkelgeschwindigkeit <'i_s des Ankers 1 geringfügig zugenommen bis auf einen Wert O₄, um dann zum Zeitpunkt I₅. der dem Zeitpunkt entspricht, zu welchem der Anker wieder seine mit seinem Begrenzungsarm 9 gegen den Anschlag 14 anliegende Stellung gemäß F i g. 1 eingenommen hat, auf Null abzusinken.

Da die Zähnezahl des Rades S sechzig und die Wiederholungsfrequenz der aus dem Kreis ER stammenden Impulse 1 Hz beträgt, zeigt also der dem Rad zugeordnete Sekundenzeiger der Uhr pro durch jeden Impuls bewirkter Schwenkbewegung des Ankers 1 1 Sekunde mehr an.

Die allgemeine Anordnung des Ankers I. der Paletten I« und \b sowie der Verzahnung des Rades S ist derart, daß das Rad während des jedem Stoß vorangehenden und folgenden Teiles der Schwenkbewegung des Ankers in seiner Winkelbewegung niemals frei ist. da die Paletten des Ankers mit der Verzahnung abwechselnd im Eingriff stehen.

Da, wie beschrieben, der elektromechanische Wandler der Uhr von monostabiler Bauart ist, erfolgt das Antreiben des Ankers 1 durch Stromimpulse von gleicher Polarität. Obwohl eine solche Antriebsart

ίο es ermöglicht, diese Impulse auf einfache Weise zu erhalten, da sie beispielsweise am Ausgang eines Binär-Frequen7teilers erzielt werden, kann sie zu einer Schwierigkeit mechanischer Art Anlaß geben, und zwar aus folgenden Gründen: Nachdem der

is erste Stoß zwischen dem Anker und dem Rad eingetreten ist, verliert der Anker seine Geschwindigkeit und bleibt sogar stehen, wobei er dann nur der Einwirkung des durch die Spiralfedern 7 und 8 entwickelten Rückstellmoments ausgesetzt ist. Dagegen verstellt sich das Zahnrad, da es praktisch die gesamte Energie der Bewegung des Ankers aufgenommen hat, rasch. Daraus «gibt sich, daß der auf den soeben durch die Eingangspalette des Ankers angegriffenen Zahn folgende Zahn des Rades diese Palette einholen

2s kann, bevor sie sidi aus der vom Ende der verschiedenen Zähne (Fig. 5) durchlaufenen kreisförmigen Bewegungsbahn zu entfernen vermag.

Es leuchtet ein, daß es von Belang ist, diesen Stoß zu unterbinden, der zur Gewährleistung des einwandfreien Ganges der Uhr keineswegs erforderlich ist.

Darüber hinaus kann ein solcher Stoß unter bestimmten Bedingungen und durch Rückprall des Rades S das Rad in seine Ausgangsstellung zurückführen, so daß die Zeitanzeige der Uhr dann gegenüber dem Soll-Wert im Rückstand ist.

Dieser Mangel läßt sich beheben, indem der Kreis EK durch eine KC-Differentialionsschaltung ergänzt wird, die jeden Rechteck-Impuls ι (F i g. 8) in eine Reihe aus zwei Impulsen /, und /₂ voneinander entgegengesetzter Polarität umwandelt.

Für diese Antriebsart bleibt der elektromechanische Wandler der beschriebenen Uhr, soweit es seinen allgemeinen Aufbau betrifft, der gleiche wie der in F i g. 1 und 2 dargestellte, wobei jedoch seine Anpassung vom elektromechanischen Standpunkt her gesehen anders ist als bei einer Speisung mit Impulsen von genauer Rechteckform, wie die Impulse ί (F i g. 8).

Während nämlich die Beschleunigung des Ankers 1 unter Einwirkung des Impulses Z₁ von beispielsweise positiver Polarität normal erfolgt, liegen die Tatsachen hinsichtlich der Rückkehrphase des Ankers in die Ruhestellung nach dem Stoß der Palette 1 a gegen den Zahn </, (F i g. 4) unter Einwirkung dei Spiralfedern 7 und 8 etwas anders. Der durch diesen Stoß praktisch zum Stillstand gebrachte Anker 1 wird dann nämlich nicht nur durch die Spiralfedern, sondern außerdem durch die Einwirkung des Impulses /₂ von negativer Polarität nach rückwärts

(10 angetrieben. Daraus ergibt sich, daß der Anker zu seiner Rückkehr in die Ruhestellung viel intensiver beschleunigt wird als es unter der alleinigen Einwirkung der Spiralfedern 7 und 8 der Fall wäre und daß folglich die Palette I« aus der den Zahn </, und den Zahn d₂ voneinander trennenden Lücke herausgezogen werden kann, bevor der Zahn J₂ sie berührt, so daß jetzt durch den Stoß, den er dem Anker I versetzen könnte, kein l-.nergieverlusl für das Rad .S'

mehr auftritt. Durch angemessene Dimensionierung der beweglichen Teile des Wandlers, einschließlich der Spiralfedern, des Räderwerks der Uhr und der Differentiationsschaltung des Speisekreises ER ist es also möglich, es so einzurichten, daß nur die zwischen den Paletten I α und 1 h und den Zähnen des Rades S stattfindenden Berührungen diejenigen sind, im Verlaufe derer die Energieübertragung auf das Rad durch Stoß der Paletten erfolgt, wobei diese übertragung somit bei einem besonders günstigen Wirkungsgrad durchgeführt wird.

Gemäß einer in F i g. 9 veranschaulichten weiteren Ausführungsvariante läßt sich die Sperrung des Sekundenrades S durch Zusammentreffen Hcs auf den Zahn, der den Stoß erhalten hat, folgenden Zahnes d₂ mit der Palette I α dadurch beheben, daß das Ende dieser Palette so geschliffen wird, daß eine zu der bereits beschriebenen Facette u um 90 versetzte Facette c entsteht, die einen Stoß von Seiten der Spitze des Zahnes tl_z erhalten soll, wenn sich das Rad S unter Einwirkung des Stoßes, den sein Zahn d, vorher erhalten hat, in Richtung F, bewegt. Diese Energieriickgabe durch das Rad S an den Anker 1 reicht aus, um den Anker bei seiner Rückkehrbewegung in die stabile Lage rasch zu beschleunigen. Bei dieser Ausführungsvariante können die Antriebsim- > pulse ohne weiteres, wie die Impulse ι des Diagramms V nach F i g. 7, eine Rechteckform aufweisen.

Eine der soeben beschriebenen Wirkung ähnliche Wirkung läßt sich auch dadurch erzielen, daß ein

ίο dem Wandler gemäß Fi g. 1 und 2 ähnlicher Wandler, und zwar hinsichtlich der allgemeinen Form seiner Teile, insbesondere der Paletten 1 α und 1 b sowie der Zähne des Rades S und hinsichtlich der Speisungsart mit periodischen Impulsen /, verwendet wird, wobei

, . die beweglichen Organe des Wandlers des Räderweiks so dimensioniert werden, daß die Geschwindigkeit <'/_s des Ankers nach dem Stoß nicht Null beträgt, sondern gegenüber der Geschwindigkeit m_s vor dem Stoß etwas negativ ist.

:o Zurückkommend auf die oben crörlerie Beziehung unter Einsatz von a'_s als Funktion von <·)._ν, k, (->. <->_R. r_A und r„ ergibt sich daraus

1 4- k <->r \ rj

aus der sich ableiten läßt, daß

Wenn also für einen gegebenen Wert k die verschiedenen geometrischen Größen (·)_Η, H. /·„. r_A so is gewählt werden, daß sie dieser Beziehung entsprechen, so prallt der Anker I nach dem Stoß der Palette I α gegen den Zahn i/, des Rades S etwas zurück, so daß die dem Anker durch Einwirkung der Spiralfedern 7 und 8 bei seiner Bewegung in Richtung F₂ jo vermittelte Winkelgeschwindigkeit erhöht wird.

Außer den Eigenschaften, die jeder clektromechanische Wandler aufweisen muß und die vorstehend erwähnt worden sind, zeigt der für die beschriebene Uhr vorgesehene clektromechanische Wandler noch die nachstehenden Vorteile:

das Instcllungbringcn der beweglichen Teile des elektromechanischen Wandlers findet statt, indem diese Teile in einem einzigen stabilen Zustand gehalten werden, so daß die elektrische Antriebsart des Wandlers sich als besonders einfach erweist.

der Antrieb des Räderwerks erfolgi bei sein niedriger l-'rcquenz (beispielsweise 1 Hz) schrittweise, was os ermöglicht, den mechanischen Teil des Wandlers bei Abmessungen und einer Präzision von einer Größenordnung herzustellen, die mit der Größenordnung der gebräuchlichen Uhren vereinbar ist.

Schließlich leuchtet ein, daß, obwohl in der Be-Schreibung und in den Zeichnungen nur der Fall eines Antriebes des Räderwerks einer Uhr durch Stoß mittels Einwirkung auf das Sekundenrad des Räderwerks in Betracht gezogen wurde, es auch möglich wäre, diesen gleichen Antrieb durch Stoß gegen einen anderen beweglichen Teil dieses Räderwerks herbeizuführen, wobei dann allerdings die Frequenz der \ntriebsinipulse dementsprechend gewählt werden muß.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

I 935 158 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Antrieb des Räderwerks einer elektronischen Uhr, wonach die Zähne eines der Räder des Räderwerks dadurch weitergeschaltet werden, daß man aufeinanderfolgend auf jeden seiner Zähne einen Stoß ausübt und daß man die sich aus jedem Stoß ergebende Winkelverstellung des Zahnrades auf einen bestimmten Wert bcgrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß man den Stoß auf jeden sich in einer ersten und einer zweiten Zone der Zahn-Kreisbahn darbietenden Zahn abwechselnd in der einen und dann in der anderen Zone ausübt, indem man das Zahnrad (S) in Auswirkung des auf einen seiner Zähne ausgeübten Stoßes frei e^;nen Winkelweg zurücklegen läßt, der der vorerwähnten Winkelverstellung entspricht, und daß man die letztere auf eine Strecke begrenzt, die einem ersten Teil des Zahnschaltschrittes dieses Rades (S) für den auf den sich senkrecht zu der einen der Stoßzonen darbietenden Zahn ausgeübten Stoß und einem zweiten Teil dieses Zahnschaltschrittes für den auf den auf die andere Stoßzone zu gerichteten Zahn ausgeübten Stoß entspricht.

2. Elektronische Uhr zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem elektrische Impulse vorbestimmter Frequenz erzeugenden elektronischen Kreis, einem von den durch diesen Kreis gelieferten Impulsen gesteuerten elektromechanischen Wandler und einem von diesem Wandler mit der Frequenz der Impulse angetriebenen Räderwerk, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler eine hin- und herschwenkbare Einrichtung aufweist, die so ausgebildet ist, daß sie periodisch aufeinanderfolgend auf alle Zähne (15) des Zahnrades (S) des Räderwerks mit der Frequenz der Impulse mindestens einmal im Verlauf zweier aufeinanderfolgender Schwenkbewegungen Stöße ausübt, und daß Anschläge (13, 14) vorgesehen sind, die die sich aus jedem Stoß ergebende Winkelverstellung des Zahnrades auf einen bestimmten Wert begrenzen.

3. Uhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung so angeordnet ist, daß ihr Flächenelement, das gegen die Zähne des Zahnrades stoßen soll, zumindest zum Zeitpunkt des Stoßes einer in bezug auf das Zahnrad radialen Bewegungsbahn folgt, daß dieses Flächenelement und das Flächenelement jedes Zahnes des dem Stoß auszusetzenden Zahnrades ein solches Profil aufweisen, daß sie beim Stoß in einer gemeinsamen Ebene enthalten sind, die zu einer durch den Auftreffpunkt der Einrichtung auf den Zahn gezogenen Tangente zur von dem angestoßenen Punkt des Zahnes bei der Winkelverstellung des Zahnrades infolge des Stoßes durchlaufenen kreisrunden Bewegungsbahn einen Winkel von etwa 45'' bildet, und dadurch, daß die Einrichtung und die Zeitanzeigevorrichtung so dimensioniert sind, daß einerseits das auf die Drehmitte des den Stoß erfahrenden Zahnrades zurückgeführte Trägheitsmoment der Einrichtung (6) und das der beweglichen Teile der Vorrichtung {(-)_K) und andererseits der die Stoßstelle der Einrichtung und ihren Schwenkungspunkt voneinander trennende Abstand (r.,) und der die getroffene Stelle

jedes Zahnes des Zahnrades und seine Drehmilte voneinander trennende Abstand (γα) etwa der Beziehung

Τ.Λ² > I
⁼ ~k

entsprechen, in welcher k der Restiiutionskoeffizient beim Stoß ist.

4. Uhr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromechanische Wandler von monostabiler Bauart ist und daß die Einrichtung einerseits einen Anker (1), von welchem jede Palette (Iu, Ib) ein Stoßorgan für die Verzahnung des Zahnrades (S) bildet und ihren Stoß abwechselnd auf die einzelnen Zähne (d_x, d₂, usw.) des Zahnrades ausübt, und zwar ein erstes Mal, wenn der Anker im Begriff ist, in seiner unstabilen Grenzstellung anzukommen und ein zweites Mal, wenn er nahe daran ist, in seine stabile andere Grenzstellung zurückzukehren, wobei das Ende jeder Palette ein solches Profil aufweist, daß es das zum Ausführen des Stoßes gegen die Zähne des Zahnrades bestimmte Flächenelement der Einrichtung bildet, und andererseits mindestens eine dem Anker zugeordnete Spiralfeder (7, 8) umfaßt, um den Anker jedesmal in seine verschwenkte stabile Stellung zurückzuführen, wenn er daraus entfernt worden ist.

5. Uhr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzung der Winkelverstcllung des Zahnrades (S) einerseits abwechselnd durch jede Palette (1 a, 1 h) des Ankers und andererseits durch die jeweils die Zähne des angetriebenen Zahnrades (S) voneinander trennenden Lücke erfolgt, in die die Paletten einmal bei stabiler Grenzlage des Ankers und zum anderen bei in seine unstabile zweite Grcnzlage geführtem Anker eindringen können.

6. Uhr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung und die Zeitanzeigevorrichtung so dimensioniert sind, daß einerseits das auf die Drehmitte des den Stoß erfahrenden Zahnrades (S) zurückgeführte Trägheitsmoment der Einrichtung (ff) bzw. das der beweglichen Teile der Vorrichtung ((-)_R) und andererseits der die Stoßstelle der Einrichtung und ihren Schwenkungspunkt voneinander trennende \bstand (r_a) und der die getroffene Stelle jedes Zahnes des Zahnrades und seine Drehmitte voneinander trennende Abstand (γα) der Beziehung

entsprechen.

7. Uhr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die, wenn der Anker (I) im Hr"rifl' ist. seine unstabile Grenzstellung zu erreichen, den Stoß gegen den Zahn (15) des Zahnrades (S) ausübende PaIeHe(Ii/) angrenzend an das am Stoßende dieser Palette vorhandene Flächenelement und im wesentlichen senkrecht zur Ebene dieser Fläche eine Sekundi.rfacettc (e) aufweist.

8. Uhr nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzung der Winkel verstellung des Zahnrades (S) einerseits durch die Palette (la, 16^des Ankers (I), die, wenn der Anker im Begriff ist, seine stabile Gren/.slcllung zu erreichen, den Stoß gJgen den Zahn des Zahnrades (S)

ausübt, und andererseits durch die die Zähne des Zahnrades jeweils voneinander trennenden Lücke erfolgt, in die die Palette (1 u, 1 h) nach jedem Stoß eindringt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Antrieb des Räderwerks einer elektronischen Uhr, wonach die Zähne eines der Räder des Räderwerks dadurch weitergeschaltet werden, daß man aufeinanderfolgend auf jeden seiner Zähne einen Stoß ausübt und daß man die sich aus jedem Stoß ergebende Winkelverstellung des Zahnrades auf einen bestimmten Wert begrenzt, sowie eine elektronische Uhr zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bekannt sind elektromechanisch angetriebene Uhren (französische Patentschrift 1 322 145», deren Zeitbasis aus einer elektrisch angetriebenen Stimmgabel besteht. Bei ihnen erfolgt der Antrieb des Räderwerks durch einen Finger, der auf die Flanke eines Zahns des Antriebszahnrads des Räderwerks während des gesamten Verstellweges für einen Schaltschritt dieses Zahnrads einen Druck ausübt, da noch am Ende dieses Verstellweges die das Verriegelungsorgan des Antriebs bildende Klinke in Berührung mit dem Zahn steht. Der Antrieb des Zahm des erfolgt hier also nicht durch Stoß, sondern durch einen mit erheblicher Reibung verbundenen, längere Zeit währenden Eingriffsvorgang.

Andere bekannte, elektromechanisch angetriebene Uhren (französische Patentschrift 1 346 657) arbeiten mit eine Zugkraft ausübenden Klinken in einem Gesperre, bei dem ebenfalls die Antriebskraft durch einen längeren Zeitraum hindurch mit entsprechenden Reibungsverlusten aufrechterhaltenen Krafteingriff auf das Antriebszahnrad des Räderwerks übertragen wird, indem die Klinken jeweils den gesamten Raum zwischen aufeinanderfolgenden Zähnen des Antriebszahnrades ausfüllen.

Bei einem bekannten Zeigerwerksantrieb (deutsche Auslegeschrift 1 244 665) soll eine sehr schwache, kurze Blattfeder beim Schwenken des Ankers dieses Antriebs mit ihrem freien Ende gegen eine Zahnflanke an dem Schaltzahnrad für den Antrieb des Räderwerks stoßen, was jedoch zu einem Zusammenknicken oder -biegen der Feder führen muß. so daß auch hier ein längere Zeit währender, mit Reibungsverlusten verbundener Krafteingriff an dem Schaltrad ebenfalls unvermeidlich ist.

Zum Antrieb des Räderwerks einer elektronischen Uhr ist es schließlich auch bekannt (französische Patentschrift 1517 115), einen üblichen mit Paletten in die Zähne eines Schallrades eingreifenden Anker zu verwenden, der elektromagnetisch angetrieben wird. Auch hier erfolgt das Weitcrschalten des Schaltrades durch einen über eine längere Zeitdauer wirksamen Krafteingriff einmal an der einen und dann an der anderen Palette des Ankers, wobei das Schaltrad jeweils um einen halben Schaltschrilt weilergcschaltct wird und der Schalthub des Ankers beiderseits durch ortsfeste Anschlage begrenzt wird, die gleichzeitig die magnetischen Mezugspole für den mit dem Anker verbundenen Elektromagneten bilden. Bekannte Antriebe dieser Art sind mit erheblichen Reibungsverlusten verbunden. ⁱ:n daß. wie festgestellt werden konnte, beispielsweise ni't ^:hnen ausgerüstete Armbanduhren einen für die dafür üblichen Batterien zu hohen Energieverbrauch aufweisen und eine Batterieerneuerung bereits nach 3 oder 4 Monaten Betriebsdauer erfordern.

s Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für den Antrieb des Räderwerks einer elektronischen Uhr und eine zur Ausübung dieses Verfahrens geeignete elektronische Uhr anzugeben, die mit besonders geringer Antriebsenergie auskomm:

ίο und insbesondere die Reibungsverluste und Verschleißerscheinungen vermeidet, die durch einen längere Zeit währenden Krafteingriff zwischen den treibenden und den getriebenen Teilen desselben verursacht werden.

κ Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß man den Stoß auf jeden sich in einer ersten und einer zweiten Zone der Zahn-Kreisbahn darbietenden Zahn abwechselnd in der ein;n und dann in der anderen Zone ausübt, indem m.in das Zahnrad in Auswirkung des auf einen seiner Zähne ausgeübten Stoßes frei einen Winkelweg zurücklegen läßt, der der vorerwähnten Winkelverstellung entspricht, und daß man die letztere auf eine Strecke

2s begrenzt, die einem ersten Teil des Zahnschaltschrittes dieses Rades für den auf den sich senkrecht zu der einen der Stoßzonen darbietenden Zahn ausgeübten Stoß und einem zweiten Teil dieses Zahnschaltschrittes für den auf den auf die andere Stoßzone zu gerichteten Zahn ausgeübten Stoß entspricht.

Eine elektronische Uhr zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem elektrische Impulse vorbestimmter Frequenz erzeugenden elektronischen Kreis, einem von den durch diesen Kreis gelieferten impulsen gesteuerten elektromechanischen Wandler und einem von diesem Wandler mit der Frequenz der Impulse angetriebenen Räderwerk ist in der Weise ausgebildet, daß der Wandler eine hin- und herschwenkbare Einrichtung aufweist, die so ausgebildet ist, daß sie periodisch aufeinanderfolgend auf alle Zähne des Zahnrades des Räderwerks mit der Frequenz der Impulse mindestens einmal im Verlauf zweier aufeinanderfolgender Schwenkbewegungen Stöße ausübt, und daß Anschläge vorgesehen sind, die

4s die sich aus jedem Stoß ergebende Winkelverstellung des Zahnrades auf einen bestimmten Wert begrenzen.

Dabei wird die erwähnte Einrichtung vorzugsweise

so angeordnet, daß ihr Flächenelement, das gegen die Zähne des Zahnrades stoßen soll, zumindest zum

so Zeitpunkt des Stoßes einer in bezug auf das Zahnrad radialen Bewegungsbahn folgt, daß dieses Flächenelement und das Flächenelement jedes Zahnes des dem Stoß auszusetzenden Zahnrades ein solches Profil aufweisen, daß sie beim Stoß in einer gemeinsamen

ss Ebene enthalten sind, die zu einer durch den Auftreffpunkt der Einrichtung auf den Zahn gezogenen Tangente zur von dem angestoßenen Punkt des Zahnes bei der Winkelverstellung des Zahnrades infolge des Stoßes durchlaufenen kreisrunden Bewegungs-

fio bahn einen Winkel von etwa 45 bildet, und dadurch, daß die Einrichtung und die Zeitanzeigevorrichtung so dimensioniert sind, daß einerseits das auf die Drehmute des den Stoß erfahrenden Zahnrades zurückgeführte Trägheitsmoment ((->) der Einrichtung

i·¹. und das (β«) der beweglichen Teile der Vorrichtung und andererseits der die Stoßstelle der Einrichtung und ihren Schwenkungspunkt voneinander trennende Abstand Ir₁) und der die netroffene Stelle jedes /ah-