DE2620735A1 - Elektromagnetischer wandler fuer eine elektrische uhr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Wandler für eine elektrische Uhr gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger elektromagnetischer Wandler ist meist ein Schrittmotor, der einen aus einem Permanentmagneten hergestellten Rotor sowie einen aus magnetischen bzw. magnetisierbaren Elementen bestehenden Stator mit einer Feldwicklung zur Erzeugung des Magnetfeldes aufweist.

Ein solcher Stator eines elektromagnetischen Wandlers für eine elektrische Uhr besteht im allgemeinen aus zwei Elementen, die jeweils halbkreisförmige Flächen aufweisen, die dem Rotor gegenüberliegen'. -Ein 'solcher "üblicher¹ Stator'weist ^jedoch, -verschie-· dene Nachteile auf. Insbesondere verursacht ein aus zwei Elementen bestehender-Stator doppelte Kosten, und da darüberhinaus die Rohstoffe, aus denen die Statorteile hergestellt werden, magnetische Materialien, wie Permalloy, reines Eisen, Siliziumstahl oder

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dergleichen sind, die an sich bereits sehr teuer sind und sich nicht leicht verarbeiten lassen, sind die Herstellungskosten einschließlich des Stanzens bzw. einer etwaigen Vergütung oder Wärmebehandlung oder dergleichen sehr hoch. Da ferner die beiden Statorelemente einander gegenüberliegend sehr genau beim Einbau ausgerichtet werden müssen, ist eine Einstellmöglichkeit erforderlich, die eine Justierung der Statorelemente nach dem Einbau ermöglicht.

Zur Vermeidung dieser Justierung oder Einstellung läßt sich auch ein einstückiger Stator auf einer korrosionsbeständigen Stahlplatte mittels Stiften, Einpassen, Anlöten, Vergießen oder Verschweißen oder dergleichen zunächst anordnen, worauf dann lediglich der entsprechende Statorteil zur Trennung des einstückigen Stators in zwei Statorelemente ausgeschnitten wird. Dieses Verfahren ist jedoch beschwerlich und mit seiner Hilfe lassen sich die Herstellungskosten nicht senken.

Außerdem ist es möglich, zur Vermeidung der genannten Nachteile einen bereits fertigen, einstückigen Stator zu verwenden. Die Form dieses einstückigen Stators gleicht derjenigen des aus zwei miteinander verbundenen, einander gegenüberliegenden Statorelementen bestehenden üblichen Stators, wobei die Querschnittsfläche des Verbindungsteils überaus klein gehalten werden muß, um ein magnetisches Streufeld an diesen den Rotor umgebenden Teilen durch Sättigung aufgrund der Erhöhung des magnetischen Widerstandes zu erzeugen. Die Drehbewegung des Rotors wird unter dem Einfluß derartiger magnetischer Streufelder jedoch in starkem Maße behindert, wenn die Querschnittsfläche des Verbindungsteils zu groß ist, so daß ein solcher Stator für eine elektrische Uhr, die höchste Genauigkeit verlangt, nicht verwendbar ist. Ist * jedoch '.die £)uersci£riitt.sf lächeTjde's^.Verbindungste'iLs ^.ausreichend klein gehalten, sobesteht aufgrund ihrer geringen Abmessungen die Gefahr, daß sie während - der. .mit dem Einbau der verschiedenen Figurenteile verbundenen Arbeitsvorgänge deformiert wird, so daß die Genauigkeit der Drehbewegung aufgrund einer Ver-

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änderung der Querschnittsfläche des Verbindungsteils beeinträchtigt wird. Es ist somit ersichtlich, daß ein einstückiger Stator eine Reihe von Nachteilen aufweist, die seine praktische Verwendung in Frage stellen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen elektromagnetischen Wandler für eine elektrische Uhr mit einem billigen, in höchstem Maße zuverlässigen Stator zu schaffen, der keine Einstellung benötigt, in Massenfertigung hergestellt werden kann und eine ausreichende Leistungsfähigkeit und Belastbarkeit bzw. Festigkeit aufweist, so daß die Kosten für die Herstellung einer elektrischen bzw. elektronischen Uhr dadurch gesenkt werden können .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß wird somit ein vorteilhafter elektromagnetischer Wandler für eine elektrische Uhr vorgeschlagen, der einen einstückigen Stator, aufweist, dessen in Längsrichtung entlang der Rotoröffnung verlaufende Seitenteile derart ausgebildet sind, daß sie eine sehr geringe Breite aufweisen, wodurch die Querschnitt sf lache des Stators an dieser Stelle der Rotoröffnung minimal und der magnetische Widerstand erhöht wird, wobei ein Verstärkungsring an den Seitenwänden der Rotoröffnung angebracht ist, um die dünnen Längsseitenteile zu verstärken und ein Herausfallen des Rotors zu verhindern.

Aufgrund des Verstärkungsrings weist der Stator daher eine derartige Festigkeit bzw. Widerstandsfähigkeit auf, daß er in der Lage ist, den üblichen, auf eine Uhr einwirkenden Schlagoder Stoßkräften ohne Deformation standzuhalten.

Aufgrund der äußerst geringen Breite der dünnen Längsseitenteile, die die Verbindungsteile des einstückigen Stators bilden, läßt sich somit eine wesentliche Verbesserung eines winzi-

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gen Stators für eine winzige Uhr erzielen, wobei die Widerstandsfähigkeit dieses Stators aufgrund des Verstärkungsflansches des Verstärkungsringes in ausreichendem Maße gewährleistet ist. Außerdem werden die Einbauvorgänge für eine solche elektrische Uhr insbesondere hinsichtlich der Automatisierung erleichtert, da der Verstärkungsring ein Herausfallen des Rotors, dessen Außenseite sich nahe der Innenseite des Verstärkungsrings befindet, während des Einbauvorgangs verhindert. Da sich außerdem der Flansch des Verstärkungsrings an der bzw. in Kontakt-mit der Platte befindet, wird auch ein Verlust bzw. ein Herausfallen des Verstärkungsrings verhindert. Der erfindungsgemäß vorgeschlagene elektromagnetische Wandler für eine elektrische Uhr weist somit außer den genannten Vorteilen insbesondere eine sehr hohe Zuverlässigkeit auf.

Eine Ausfuhrungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Draufsicht auf den Stator und den Rotor des erfindungsgemäßen elektromagnetischen Wandlers,

Fig. 2: einen Schnitt durch den Wandler gemäß Fig. 1, und

Fig. 3: teilweise im Schnitt eine elektrische Uhr, in die der erfindungsgemäße elektromagnetische Wandler gemäß Fig. 1 eingebaut ist.

In den Fig. 1 und 2 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen einstückigen Stator aus magnetischem Material, der eine (nicht in der Zeichnung dargestellte) Feldspule zur Erzeugung eines Magnetfeldes aufweist. Eine Seitenwand la der Rotoröffnung des Stators 1 umgibt einen aus einem Permanentmagneten bestehenden (bzw. mit einer entsprechenden magnetischen Schicht versehenen) Rotor 3, und dünne Längsseitenteile Ib, Ib, die die Querschnittsfläche des Stators"!'an diesen'Stellen zur Erhöhung des magnetischen Widerstandes minimal halten, sind als Teil der Seitenwand la in den in Längsrichtung entlang der Rotoröffnung verlaufenden Abschnitten der Seitenwand la ausgebildet.

Die dünnen Längsseitenteile Ib, Ib werden entweder gleichzeitig mit oder unabhängig von der äußeren Formgebung des Stators

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mittels Pressen, Ausstanzen oder dergleichen ausgebildet und weisen eine Breite von weniger als 0,5 mm auf.

Mit der Bezugszahl 2 ist ein aus nichtmagnetischem Material bestehender Verstärkungsring bezeichnet, dessen kreisförmige Innenfläche 2a in einem Abstand von weniger als 0,5 mm zur Außenfläche 3a des Rotors 3 verläuft, und der einen Verstärkungsflansch 2b aufweist. Der Verstärkungsring 2 wird an der Seitenwand la der Rotoröffnung des Stators 1 durch Einpressen befestigt, wobei der Verstärkungsflansch 2b sich an die Unterseite oder rückwärtige Fläche des Stators 1 anlegt. Die Befestigung des Verstärkungsringes muß nicht notgedrungen durch Einpressen erfolgen, sondern kann auch mittels eines Klebemittels vorgenommen werden, oder, falls der Verstärkungsring aus Kunstharz besteht,ist auch ein einfaches Eindrücken möglich.

In Fig. 3 ist in Form eines Querschnitts durch einen Teil einer elektrischen Uhr die Anordnung des Stators 1 und des Rotors 3 innerhalb der Uhr im eingebauten Zustand veranschaulicht. Wie Fig. 3 zu entnehmen ist, bezeichnet die Bezugszahl 4 eine Platte und die Bezugszahl 5 ein Brückenelement, wobei beide Endteile des Stators 1 an der Platte 4 befestigt sind. Der Flansch 2b des an dem Stator 1 befindlichen Befestigungsrings 2 befindet sich dann nahe der Platte 4 bzw. steht mit ihr in Kontakt. Der Rotor 3 ist in axialer Richtung drehbar in der Platte 4 und dem Brückenelement gelagert und weist einen bestimmten Spielraum zur Platte 4 auf, und seine Drehung wird über ein Rotorantriebsritzel 3b auf eine Zahnradanordnung 7 der elektrischen Uhr übertragen.

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Claims (3)

1. -6- 6. Mai 1976

   D-3905

   Patentansprüche

   IJ Elektromagnetischer Wandler für eine elektrische Uhr mit einem aus einem Permanentmagneten bestehenden Rotor, einer Feldspule und einem aus magnetisierbarem Material bestehenden einstückigen Stator, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsseitenteile (Ib, Ib) der in Längsrichtung entlang der Rotoröffnung verlaufenden Abschnitte der die Außenfläche des Rotors (3) umgebenden Seitenwand (la) der Rotoröffnung des einstückigen Stators (1) eine stark verringerte Breite aufweist, wodurch die Querschnittsfläche des einstückigen Stators (1) an dieser Stelle minimal und der magnetische Widerstand entsprechend erhöht sind, und daß ein aus nichtmagnetischem Material bestehender Verstärkungsring (2) in die Rotoröffnung des einstückigen Stators (1) eingesetzt ist und an der Seitenwand (la) anliegt.
2. 2. Elektromagnetischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennze ic.hne t , daß die Innenfläche (2a) des Ver-

   ■ Stärkungsrings (2) der Außenfläche (3a) des Rotors (3) in sehr geringem Abstand gegenüberliegend angeordnet ist.
3. 3. Elektromagnetischer Wandler nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsring (2) einen Verstärkungsflansch (2b) aufweist.

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