DE1953454A1

DE1953454A1 - Vorrichtung zum Umwandeln einer oszillierenden Bewegung in eine Drehbewegung

Info

Publication number: DE1953454A1
Application number: DE19691953454
Authority: DE
Inventors: Gaston Raval
Original assignee: Omega Louis Brandt and Frere SA
Current assignee: Omega Louis Brandt and Frere SA
Priority date: 1968-11-02
Filing date: 1969-10-23
Publication date: 1970-06-04
Also published as: CH510284A; DE1953454B2; FR2022443A1; DE1953454C3; US3566167A; CH1635868A4

Description

PATENTANWALT
DR ERNST STURM München, den 23· Oktober 1969

MÜNCHtN 23

OMEGA Louis Brandt & Frere S.A., Biel

Vorrichtung zum Umwandeln einer

oszillierenden Bewegung in eine Drehbewegung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umwandeln der oszillierenden Bewegung eines Resonators in eine Drehbewegung. Vorrichtungen dieser Art werden beispielsweise in Uhren mit Stimmgabelschwingern verwendet, um die Stimmgabel= schwingungen in eine zum Antreiben der Uhrzeiger geeignete Dreh= bewegung umzuwandeln·

. MS/Pi/17 022
Fall 89

Q09623/12U

Die früher verwendeten Klinkenschaltwerke sind empfind= lieh und müssen durch Fachkräfte eingebaut und justiert werden.

Zwecks Vermeidung dieser Nachteile der Klinkenschalt= werke wurden magnetische Schaltwerke vorgeschlagen, die wenig= stens ein magnetisiertes, mit dem Resonator schwingendes Element und ein Schaltrad umfassen, welches eine aus ferromagnetischem Material bestehende, dem genannten Element gegenüberliegende Spur aufweist. Aeltere Schaltwerke dieser Art weisen ein magne= tisiertes Element auf und eine ihm gegenüberliegende, nicht= magnetisierte Spur aus Weicheisen. Ihre Anlaufrichtung ist nicht eindeutig bestimmt, so dass derartige Schaltwerke eine Hilfs= einrichtung zum Anlaufen in der gewünschten Richtung benötigen.

Die vorliegende Erfindung soll diese Nachteile in ein= fächer und wirksamer Weise beseitigen.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist gekennzeichnet durch wenigstens ein magnetisiertes, mit dem Resonator oszil= lierendes Element und ein mit einer ihm gegenüberliegenden Spur aus ferromagnetischem Material versehenes Schaltrad, welches aus zwei Kränzen von durch Luftspalte voneinander getrennten und' in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten Nocken besteht, wobei das Element die Nocken in axialer Rieh= tung überschwingt und ein vorspringender Teil eines jeden Nockens vom benachbarten Nocken der anderen Spur durch einen Luftspalt in der Nähe der Nullage des magnetisierten Elementes getrennt iat. 009823/1244

Aufgrund dieser Ausbildung ist es möglich, das Schaltrad in einer vorbestimmten anlaufen zu lassen, weil jeder Nocken der Spur entsprechend der magnetischen Anziehungskraft am oszillierenden Element hängt oder haftet, bis das Element den relativ schmalen Luftspalt in einer vorbestimmten Richtung überspringt, worauf der nächste Nocken am Element hängt, bis dieses den nächsten Luftspalt in einer vorbestimmten Richtung überspringt. So ist es möglich, die Nocken und Luftspalte nach Art eines Eisenbahn-Weichensystems anzuordnen, aufgrund dessen das magnetisierte Element nur in einer vorbestimmten Richtung der Spur entlang vorrücken kann.

Im folgenden werden eine Ausfuhrungsform der Erfindung und einige Abwandlungen beispielsweise und unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in der letzteren zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Ausführungs= beispieles,

Fig. 2 die Abwicklung der Nockenspuren der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung und

Fig. 3 bis 9 einige Abwandlungen von Nockenspuren.

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Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Ausführungsbei= spiel umfasst einen U-förmigen Permanentmagneten 1, der auf eine nicht näher dargestellte Weise auf dem einen Zinken einer ebenfalls nicht gezeigten Stimmgabel befestigt ist. Vorzugsweise verwendet man eine im wesentlichen halbkreis= förmige Stimmgabel, die eine günstige Ausnutzung des in einer Uhr verfügbaren Raumes ermöglicht, und deren Enden mit dem daran befestigten Magnet 1 eine im wesentlichen geradlinige Oszillation durchführen.

Der Permanentmagnet 1 besitzt zwei Pole 2, 3, die einem Schaltrad 4 gegenüberliegen. Dieses Schaltrad umfasst eine Tragscheibe 5t die an einer in nicht dargestellten Lagern gelagerten Welle 6 befestigt ist. Zwei Scheiben 7, 8 aus ferromagnetischem Material sind an der Tragscheibe 5 befestigt. Jede der Scheiben 7, 8 besitzt einen Kranz 9, auf dem eine Spur von Nocken der in Fig. 2 gezeigten Form angeordnet ist. Durch Einschnitte 10 von trapezoider Form sind die T-förmigen Nocken 11 gebildet. Die quer bzw. in axialer Richtung verlau= fenden Arme dieser Nocken sind von flacher, dreieckiger Form, während die in Umfangsrichtung verlaufenden Stege die auf= einanderfolgenden Nocken derselben Spur miteinander verbinden. Die Kränze 9 der Scheiben 7, 8 und die entsprechenden, auf ihnen befindlichen Spuren greifen axial ineinander, indem

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die Nocken in Umfangsrichtung in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise gegeneinander versetzt sind. Auf diese Weise erhält man ein System von Nocken, die durch Einschnitte 10 voneinander getrennt sind. Die Herstellung eines solchen Schaltrades ist verhältnismässig einfach, weil die Scheiben 7, 8 einzeln ge= fräst und dann auf die Tragscheibe 5 montiert werden können.

Die Welle 6 weist eine Schnecke 12 auf, die mit einem Zahnrad 13 des Zeigerwerkes in Eingriff steht. Wenn der Per= manentmagnet 1 oszilliert, werden seine Pole 2, 3 axial ver= schoben, und zwar mit einer Amplitude, die etwas kleiner ist als die halbe axiale Breite des Schaltrades $.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel haben die Pole 2, 3 die gleiche Polarität, z.B. S, und alle Nocken 11 der beiden Kränze 9 sind gegensinnig polarisiert, z.B. N. Deshalb zieht jeder Pol 2, 3 des Elementes 1 einen der Nocken 11 an und jeder Nocken 11 hängt oder haftet an dem ihm gegenüberliegenden Pol 2 bzw. 3, solange der betreffende Pol den Nocken nicht in axialer Richtung verlässt. Diese Nocken werden geraäs3 Fig. 2 angezogen und nach unten gestossen, wenn der Pol 2 bzw. 3 des Elementes 1 in axialer Richtung längs einer der unteren schrägen Kanten des Nockens schwingt. Auf diesem Wege befindet sich jeder Pol nahe der oberen geraden Kante jedes Nockens, wenn er den Nocken an seinem inneren Ende verlässt, worauf der Pol

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zwangläufig zum unteren Teil des nächstens Nockens der anderen Spur gelangt. Daher wird nun dieser nächste Nocken angezogen und gemäss Fig. 2 nach unten verschoben, worauf der Pol diesen Nocken längs seinem oberen inneren Ende oder vorspringenden Teil verlässt und über den Luftspalt zum unteren Teil des nächsten Nockens der anderen Spur gelangt. Auf diese Weise wird durch die oszillierenden Pole des Elementes 1 das Schalt= rad zwangläufig in einer bestimmten Richtung bewegt, und zwar in der Abwicklung gemäss Fig. 2 nach unten. Die Relativbewegung jedes Poles längs 4en Nocken des Schaltrades ist in Fig. 2 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet. Man ersieht daraus, dass es praktisch eine sinusartige Linie ist, d.h., dass das Schaltrad mit praktisch konstanter Geschwindigkeit angetrieben wird. Die Drehbewegung des Schaltrades wird über die Welle 6, die Schnecke 12 und das Schneckenrad 13 auf das Zeigerwerk der Uhr übertragen.

Fig. 3 veranschaulicht eine abgewandelte Form der Spuren. In diesem Falle sind die Nocken 11 durch Einschnitte 14 voll= kommen voneinander getrennt. Durch diese Trennung der Nocken ist es möglich, noch genauer bestimmte Anlaufbedingungen und einen noch wirksameren Drehantrieb des Schaltrades zu erhalten.

Fig. 4 zeigt eine andere Abwandlung der Nockenspuren 15. Die Nocken besitzen einen äusseren axialen Teil und einen

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inneren geneigten Teil. Jeder dieser Hocken haftet oder hängt an einem Pol 2 bzw. 3, bis der Pol den Nocken in einer bestimm= ten Richtung durch einen zwischen dem inneren Ende eines Nockens und dem geneigten Teil des benachbarten Nockens befindlichen Luftspalt verlässt. Auf diese Weise wird ein bestimmter Anlauf sowie Antrieb des Schaltrades in einer bestimmten Richtung erhalten.

Die in Fig, 5 dargestellte Variante unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 4 dadurch, dass die inneren Enden der Nocken 17 eine dreieckige Form aufweisen. Die Wirkungsweise ist praktisch dieselbe wie bei der Variante nach Fig. 4.

Fig. .6 zeigt eine andere Ausführungsform mit sich axial erstreckenden Nocken 18, die zugespitzte innere Enden oder vor= springende Teile aufweisen.

In Fig. 7 ist eine Abart mit schräg gestellten, gerad= linig verlaufenden Nocken 19 dargestellt. Die Pole 2, 3 können diese Nocken in keiner anderen Richtung verlassen als von ihrem inneren oberen Ende gegen den nächsten oberen Nocken der an= deren Spur, wodurch Anlauf und Antrieb des Schaltrades in einer bestimmten Richtung erfolgen.

Die Abwandlung nach Fig. 8 ist ähnlich derjenigen nach Fig. 7, wobei jedoch die schräggestellten Nocken 20 axial in= einandergreifen.

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Die Ausführungsform nach Pig. 9 hat eine gewisse Aehn= lichkeit mit derjenigen nach Fig. 3, wobei jedoch die im wesentlichen dreieckförmigen Nocken 21 abgerundete innere Enden und leicht gekrümmte Luftspalte aufweisen.

Die meisten der gezeigten Ausführungsformen·können ver= hältnismässig einfach durch Fräsen hergestellt werden, ins= besondere dann, wenn das Schaltrad in der in den Figuren 1 bis 7 gezeigten Weise aus zwei Scheiben zusammengesetzt ist, wobei jedoch auch andere Herstellungsverfahren angewendet werden können. Beispielsweise kann die in Fig. 9 gezeigte oder jede andere Ausführungsform durch chemisches oder elektro= chemisches Aetzen odex aurch Funkenerosion oder mittels eines anderen geeigneten Verfahrens hergestellt werden.

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Claims

Patentansprüche:

/ 1) !vorrichtung zum Umwandeln der oszillierenden Bewegung eines Resonators in eine Drehbewegung/ gekennzeichnet durch wenigstens ein magnetisiertes, mit dem Resonator oszillierendes Element (1) und ein mit einer ihm gegenüberliegenden Spur aus ferromagnetischem Material versehenes Schaltrad (7, 8) , welches aus zwei Kränzen von durch Luftspalte voneinander getrennten und in ümfangsrichtung gegeneinander versetzten Nocken (11/ 15, 17 - 21) besteht/ wobei das Element (1) die Nocken (11, 15, 17 - 21) in axialer Richtung überschwingt unJ. ein vorspringender Teil eines jeden Nockens vom benachbarten Nocken der anderen Spur durch einen Luftspalt in der Nähe der Nullage des magnetisierten Elementes (1) getrennt ist.
2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die _m in Drehrichtung nacheilenden Kanten der vorspringenden Teile der Nocken (11, 15, 17 - 21) gegen die Innenseite der Spur in einer vorbestimmten ümfangsrichtung geneigt sind.
3) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltrad zwei Scheiben (7, 8) umfasst, deren Kränze (9) durch in sie eingefräste Luftspalte (10} gebildete Nocken (11, .15, 17, 18, 19) aufweisen.
4) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kränze (1) eine grössere axiale Breite aufweisen, als die übrigen Teile der Scheiben (7, 8), und dass die Kränse (9) bsw. die Nocken (11, 15, 17, 18, 19) axial ineinandergreifen.
5) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nocken (15) einen äusseren, assial verlaufenden Teil und einen inneren, schräg %'erlau£ enden Teil umfass an.

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6) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nocken (17) einen äusseren, axial verlaufenden Teil und einen inneren, dreieckförmigen Teil umfassen.
7) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Teil in ümfangsrichtung gegen den dreieckförmigen Teil versetzt ist.
8) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Kränze schräggestellter Nocken (19, 20) umfasst.
9) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nocken (11) im wesentlichen dreieckförmig sind und eine gerade, axial verlaufende Kante sowie zwei schräge Kanten aufweisen.
10) Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nocken (11) T-förmig ausgebildet sind, wobei der quer verlaufende Teil des T die Form eines flachen Dreieckes aufweist, dessen eine Seite in axialer Richtung geradlinig verläuft, während die beiden anderen Seiten schräg verlaufen.
11) Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nocken (11) jeweils eines Kranzes durch die in ümfangsrichtung verlaufenden Stege der T ohne dazwischenliegende Luftspalte miteinander verbunden sind (Fig. 3).
12) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (1) als U-förmiger Permanentmagnet ausgebildet ist und zwei dem Schaltrad (7, 8) an diametralen Stelr len gegenüberliegende Pole aufweist.
13) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass alle Nocken (11, 15, 17 - 21) des Schaltrades (7, 8) an der dem Element (1) gegenüberliegenden Oberfläche mit der gleichen Polarität permanent magnetisiert sind.

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14) Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 und 13/ dadurch gekennzeichnet, dass die dem Schaltrad (7, 8) gegenüberliegenden zwei Pole des Elementes (1) die gleiche Polarität aufweisen.
15) Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (1) und die Nocken (11, 15, 17 - 21) entgegengesetzte Polarität aufweisen und dadurch Anziehungskräfte zwischen sich hervorrufen.
16) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die vorspringenden Teile der Nocken (11, 15, 17, 18, 20 21) über die Mitte der axialen Breite des Schaltrades (7, 8) erstrecken.

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