DE1911651C - Magnetische Fortschaltvorrichtung zur Umwandlung einer Schwingbewegung in eine Drehbewegung - Google Patents
Magnetische Fortschaltvorrichtung zur Umwandlung einer Schwingbewegung in eine DrehbewegungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Schwingbewegung in eine Drehbewegung,
die aus einem Schwinger, insbesondere einem Drehschwinger, und einem Schaltrad mit an
seinem Umfang vorgesehenen zahn- oder Speichen- s ähnlichen Fortsätzen besteht. Die Fortsätze sind
hierbei derart ausgebildet und mit dem Schwinger magnetisch gekoppelt, daß das Schaltrad durch die
parallel zur Schaltradebene erfolgende Schwingbewegung des Schwingers in Drehbewegung gehalten
wird.
Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise zum Antrieb von Uhren bekannt, bei welchen die Schwingbewegung
der Unruh in eine das Uhrwerk antreibende Drehbewegung umgesetzt wird. Ebenso eignen
sich Vorrichtungen dieser Art zur magnetischen Hemmung für federbetriebene Uhren.
Eine Stimmgabeluhr mit magnetischer Fortschaltung des Schaltradcs geht z. B. aus der deutschen
Auslegeschrift 1274 038 hervor, bei welcher die ao Schwingbewegung der Stimmgabel durch magnetische
Kopplung auf ein Schaltrad übertragen wird, welches mit einem inneren und äußeren Kranz von Zähnen
aus magnetisch leitfähigem Material versehen ist.
Ein wesentlicher Nachteil der magnetischen Fort- as
schaltung ist, daß derartige Vorrichtungen in der Regel nicht von selbst anlaufen. Da der mit dem
Schaltrad magnetisch gekoppelte Schwinger auf das Schaltrad in beiden Drehrichtungen ein Drehmoment
ausübt, hat das Schaltrad grundsätzlich keine bevorzugte Drehrichtung. Aus diesem Grunde ist es erforderlich,
das Schaltrad mittels einer besonderen Anwurfvorrichtung auf eine mit der Frequenz des
Schwingers synchrone Drehzahl zu bringen. Auch wurde schon nach der schweizerischen Patentanmeldung
17 093/65 vorgeschlagen, den Stimmgabelschwinger mit einem Stößel zu versehen, welcher
dem Schaltrad mechanisch in einer bestimmten Drehrichtung einen zusätzlichen Drehimpuls erteilt. Diese
Anordnung ist jedoch wegen der hierbei auftretenden Reibungsverluste und der zusätzlich notwendigen
Justagen nachteilig.
Daneben ist aus der britischen Patentschrift 660 584 eine magnetisch wirkende Hemmvorrichtung
bekannt, bei welcher eine bestimmte Drehrichtung des Schaltrades dadurch erzielt werden soll, daß die
benachbarten Teile der speichenähnlichen Fortsätze, die am Umfang des Schaltrades vorgesehen sind und
mit dem Schwinger durch magnetische Kopplung zusammenwirken, unterschiedliche Abmessungen
haben, so daß die magnetische Kraft in einer Drehrichtung überwiegt. Die Differenz der in entgegengesetzten
Richtungen wirkenden magnetischen Kräfte ist hierbei jedoch so klein, daß günstigstenfalls ein
Anlauf im Leerlauf möglich ist. Da die anzutreibenden Uhrzeiger jedoch ein rücktreibendes Moment
erzeugen, dürfte die Kräftedifferenz zum Selbstanlauf kaum ausreichen. Es ist sogar möglich, daß
das rücktreibende Moment das Schaltrad so weit zurückstellt, daß die in Rückwärtsrichtung wirkende
Kraft überwiegt, da bekanntermaßen die magnetische Kraft mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt.
Während die erläuterte Anordnung für Blattfeder- und Stimmgabelschwinger bestimmt ist, geht aus der
deutschen Auslegeschrift 1012 262 eine entsprechende
Einrichtung für Pendel- und Drehschwinger hervor. Auch bei dieser Anordnung hat das Schaltrad
infolge der besonderen Formgebung seiner Schaltzähne eine Vorzugsdrehrichtung. Abgesehen
davon, daß auch hier die Kräftedifferenz relativ gering
ist, arbeitet diese Anordnung schon wegen der zusätzlich erforderlichen magnetischen Verrastung
mit einem relativ niedrigen Wirkungsgrad.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine magnetische Fortschaltvorrichtung
mit Selbstanlauf des Schaltrades zu schaffen, welche die erläuterten Nachteile nicht besitzt und ein zum
Antrieb einer Großuhr, z. B. einer Wanduhr, ausreichendes Drehmoment bei möglichst geringer
Dämpfung des Schwingers abgibt.
Im Gegensatz zu den bisher bekannten Vorrichtungen, welche zur Erzwingung des Selbstanlaufes
in einer Vorzugsrichtung die sich bei unterschiedlicher Dimensionierung der Schaltzähne oder Pole
ergebende Kräftedifferenz ausnutzen, macht sich der erfindungsgemäße Vorschlag die infolge unterschiedlich
großer Luftspalte auftretende Kräftedifferenz zunutze. Da die magnetische Kraft dem Quadrat der
Entfernung proportional ist, ist diese Kräfedifferenz gegenüber dem bisher bekannten Vorschlag wesentlich
größer.
Zur praktischen Verwirklichung dieses Grundgedankens
wird gemäß der Erfindung eine Vorrichtung vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist,
daß am Schwinger zwei Permanentmagnete angebracht sind und daß sich der Luftspalt zwischen den
Permanentmagneten und den aus magnetisierbarem Material bestehenden Zähnen des Schaltrades längs
des Schwingweges derart ändert, daß abwechselnd die magnetische Kopplung eines der beiden Permanentmagnete
mit einem von jeweils zwei benachbarten Zähnen überwiegt. Auf diese Weise kann das Schaltrad
jeweils unter der Wirkung eines Permanentmagneten in einer bestimmten Drehrichtung weitergedreht
werden, wobei wegen des größeren Luftspaltes die von dem anderen Permanentmagneten
ausgeübte hemmende Kraft relativ gering ist.
An sich ist nach der deutschen Patentschrift 896480 eine magnetische Hemmung für Uhrwerke
bekannt, bei welcher der Schwinger ebenfalls mit zwei Magnetpolen ausgerüstet ist, welche mit der aus
magnetisierbarem Material bestehenden Wellenbahn eines Hemmrades zusammenwirken. Bei dieser Anordnung,
die einen gleichmäßigen Lauf des Hemmrades bewirken soll, ist jedoch die magnetische Kopplung
zwischen jedem Permanentmagneten und dem Hemmrad in jedem Punkt der Wellenbahn gleich
groß, da ein konstanter Luftspalt zwischen den Magneten und der Wellenbahn vorgesehen ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung können die Permanentmagnete am
Schwinger in Schwingungsrichtung hintereinander in einem Abstand angeordnet sein, welcher etwa dem
längs der Schwingungsbahn gemessenen Abstand des kleinsten Luftspaltes vom größten entspricht, wobei
die Zähne jeweils wenigstens ein zwischen dem größten und kleinsten Luftspalt bezüglich der
Schwingungsbahn schräg verlaufendes Teilstück aufweisen. Diese schräg verlaufenden Teilstücke, die mit
dem jeweils wirksamen Permanentmagneten magnetisch verkoppelt sind, bewirken die erwünschte Fortschaltung
des Schaltrades.
Das erfindungsgemäße Schaltrad kann so ausgebildet sein, daß es pro Schwingung des Oszillators
um einen oder um zwei Zähne weitergeschaltet wird, wobei die Weiterschaltung wahlweise im Bereich der
Umkehrpunkte oder der Nulldurchgange des Schwin- inneren Enden der Speichen mittels in Richtung der
gers erfolgt. Schwingungsbahn verlaufender Teilstücke zu ver-
Weisen die Zähne des SchaUrades jeweils ein etwa längern,
in Richtung der Schwingungsbahn der Permanent- Die Beeinflussung der magnetischen Kopplung der
magnete verlaufendes Teilstück sowie ein schräg 5 schwingenden Permanentmagnete mit den Zähnen
verlaufenes Teilstück auf, wobei an der Stoßstelle bzw. Speichen des Schaltrades durch Verändern der
beider Teilstücke der größte Luftspalt vorhanden ist, Luftspaltlänge kann noch dadurch unterstützt wer-
so wird das Schaltrad pro Schwingbewegung ledig- den, daß in an sich bekannter Weise Zähne bzw.
Hch um einen Zahn weitergeschaltet. Speichen mit variierenden Abmessungen vorgesehen
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, bei io werden. Beispielsweise ist es zweckmäßig, wenn die
welchem die Schwingungsbahn der Permanent- Zahn- oder Speichenbreite von der Stelle des kleine-
magnete etwa senkrecht zum Umfang des Schaltrades ren bis zur Stelle des größeren Luftspaltes abnimmt,
verläuft, bestehen die Zähne jeweils aus radial ge- Das erfindungsgemäße Schaltrad kann mit seinen
richteten und bezüglich der Schwingungsbahn etwa Speichen und Zähnen in einfacher Weise durch
unter einem Winkel von 45° geneigten Teilstücken. 15 Stanzen, Ätzen oder in entsprechender Weise aus
Die Umschaltung erfolgt hierbei kurz nach magnetisierbarem Material hergestellt werden, wel-
Passieren eines Schwingungsumkehrpunktes. ches zur Bildung der größeren Luftspalte mit im
Verläuft dagegen auch das andere Teilstück Querschnitt U- bzw. V-förmigen Einprägungen verbezüglich
der Schwingungsbahn der Permanent- sehen ist.
magnete schräg und weist es eine andere Neigungs- ao Zum Antrieb der erfindungsgemäßen Anordnung
richtung auf, so wird das Schaltrad in beiden Schwin- eignet sich vor allem ein Drehschwinger, dessen
gungsrichtungen des Schwingers jeweils um einen Drehachse parallel zur Schaltradachse verläuft und
Zahn weitergeschaltet, so daß pro Schwingbewegung an dessen Umfang zwei Permanentmagnete nebeneine
Weiterschaltung um zwei Zähne erfolgt. Auch einander angeordnet sind. Grundsätzlich eignet sich
bei dieser Anordnung ist der größte Luftspalt an der »5 jedoch auch ein Blatt- oder Stimmgabelschwinger,
Stoßstelle der beiden Teilstücke vorgesehen, so daß der in entsprechender Weise mit Permanentmagneten
eine Weiterdrehung des Schaltrades erfolgen kann, ausgestattet ist und der eine dem Drehschwinger
wenn einer der Permanentmagneten diesen Bereich entsprechende Schwingung durchführt. Auch ist es
durchläuft. möglich, die erläuterte Anordnung zur magnetischen
Damit die magnetische Kopplung mit dem Schalt- 30 Hemmung eines Federwerkes zu verwenden,
rad bei größeren Schwingungsamplituden in den Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend an
Umkehrpunkten nicht aufgehoben wird, empfiehlt Hand bevorzugter Ausführungsbeispiele, die in den
es sich, die freien Enden der Zähne mit einem dritten Zeichnungen dargestellt sind, im einzelnen erläutert.
Teilstück zu verlängern, welches etwa in Richtung In diesen zeigen
der Schwingungsbahn der Permanentmagnete ver- 35 Fig. 1 bis 4 eine schematisch dargestellte Teilläuft,
aufsieht der erfindungsgemäßen Anordnung nach
Während bei den bisher beschriebenen Anord- einem ersten Ausführungsbeispiel in verschiedenen
nungen die Weiterschaltung des Schaltrades kurz Schaltstellungen,
nach der Bewegungsumkehr des Schwingers erfolgte, F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie A-B in F i g. 1,
kann das schräg verlaufende Teilstück der Zähne 40 Fig. 6 bis 9 eine schematisch dargestellte Teil-
auch derart angeordnet werden, daß die Weiter- aufsieht der erfindungsgemäßen Anordnung nach
schaltung des Schaltrades im Nulldurchgang des einem zweiten Ausführungsbeispiel in verschiedenen
Schwingers erfolgt. Um bei einer derartigen Anord- Schaltstellungen,
nung eine sichere Schaltfunktion auch bei unter- Fig. 10 einen Schnitt längs der Linie A-B in
schiedlich großen Schwingungsamplituden zu gewähr- 45 Fig. 6,
leisten, ist es zweckmäßig, die Enden der Zähne in F i g. 11 bis 14 eine schematisch dargestellte Teil-Richtung
der Schwingungsbahn der diesen zugeord- aufsieht der erfindungsgemäßen Anordnung nach
neten Permanentmagneten derart zu verlängern, daß einem dritten Ausführungsbeispiel in verschiedenen
sie den Schwinger vor und nach Erreichen des Schaltstellungen und
Schwingungsumkehrpunktes zunächst ohne Weiter- 50 Fig. 15 einen Schnitt längs der LinieA-B in
schaltung des Schaltrades führen, bis dieser das im Fig. 11.
Bereich des Nulldurchgangs schräg verlaufende Teil- In den Zeichnungen sind lediglich die für das
stück des Zahnes erreicht. Eine konstruktiv beson- Verständnis der Erfindung wichtigen Teile der Fort-
ders günstige Lösung ergibt sich, wenn die Zähne an schaltvorrichtung für eine Uhr dargestellt. Gleiche
einem bezüglich des Schaltrades konzentrischen 55 oder entsprechende Teile sind mit gleichen Ziffern
Zwischenring angebracht sind, welcher seinerseits bezeichnet.
über entsprechend ausgebildete Speichen mit dem In den Fig. 1, 5 und 11 ist eine abgebrochen dar-
Schaltrad verbunden ist. Bei dieser Ausführunpsform gestellte Unruh 1 ersichtlich, die in Richtung des
verlaufen die Zähne und die Speichen bezüglich der Doppelpfeiles C um die Unruhachse 2 schwingt. In
Schwingunpsbahn der Permanentmagnete schräg und 6° den weiteren Figuren ist die Unruh nur angedeutet
mit unterschiedlicher Neigungsrichtung und sind zu- dargestellt. Am Umfang der Unruh sind Permanent-
einander in Umfangsrichtung versetzt. Der größte magnete 3 und 4 angebracht, die mit dem unterhalb
Luftspalt ist im Bereich des Zwischenringes vorge- der Unruh um die Achse 6 umlaufenden Schaltrad 7
sehen. zusammenwirken, welches speichenförmig ausgebil-
Um auch bei einer derartigen Anordnung eine 65 dete, und in gleichmäßigen Abständen angeordnete
sichere Funktionsweise bei veränderlicher Amplitude Schaltzähne 8 aufweist. Diese Schaltzähne bestehen
zu gewährleisten, empfiehlt es sich wiederum, die jeweils aus einem etwa radial verlaufenden TeilstUck
inneren und äußeren Enden der Zähne sowie die 8 a, einem schräg geneigten Teilstück 8 ft und einem
wiederum etwa radial verlaufenden Endstück 8 c. derart angeordnet, daß die beiden Teilstücke 9 a
Wie Fig. 5 zeigt, haben sie ein V-förmiges Profil, und 9 ft des jeweils wirksamen Schaltzahnes bezügso
daß sich im Bereich der Stoßstelle zwischen den lieh der Bewegungsbahn der Permanentmagnete in
Teilstücken 8 a und 8 ft ein großer Luftspalt und da- unterschiedlichen Neigungsrichtungen verlaufen,
mit eine geringere magnetische Kopplung mit einem 5 Diese Anordnung bewirkt, daß das Schaltrad sowohl
der Permanentmagnete 3 oder 4 ergibt. Bei dieser von dem Permanentmagneten 3 bei Bewegung aus
Anordnung verläuft die mit dem KreisbogenF an- der Stellung gemäß Fig. 6 über die Stellung gemäß
gedeutete Schwingungsbahn der Permanentmagnete 3 F i g. 7 in die Stellung gemäß F i g. 8 als auch von
und 4 senkrecht zum Umfang des Schaltrades 7. dem Permanentmagneten 4 bei Bewegung aus der
Die Anordnung hat folgende Wirkungsweise. io Stellung gemäß F i g. 8 in die Stellung gemäß F i g. 9
F i g. 1 zeigt den Schwinger gemäß F i g. 1 bis 5 einen Drehimpuls erhält, wie das nachstehend noch
im Nulldurchgang. Hierbei ist der Magnet 4 mit dem im einzelnen erläutert ist.
radial verlaufenden Teilstück8a des Zahnes8 ge- In Fig. 6 ist eine der beiden Endlagen dargestellt,
koppelt, während sich der Magnet 3 gerade in der Bei Bewegung der Unruh 1 in Richtung des Pfeiles E
Zahnlücke zwischen den Zähnen 8 und 8' befindet. 15 bleibt der Permanentmagnet 3 mit dem Zahn 9' ma-Bewegt
sich die Unruh in Richtung des Pfeiles D gnetisch gekoppelt, während zwischen dem Maweiter,
gelangt der Magnet 3 in den Bereich des gneten 4 und dem Zahn 9 wegen des in diesem BeZahnes
8', während sich der Magnet 4 dem ver- reich größeren Luitspaltes eine geringere Kopplung
größerten Luftspalt gegenüberstellt, wie dies in besteht, so daß sich der Magnet 4 von dem Zahn 9
Fig. 2 angedeutet ist. In dieser Stellung kehrt die ao entfernen kann, wie mit Fig. 7 angedeutet ist. Somit
Unruh ihre Schwingrichtung um und schwingt nun- erhält das Schaltrad 7 einen ersten Drehimpuls im
mehr in Richtung des Pfeiles E zurück. Wegen der Uhrzeigersinn. Hat die Unruh 1 ihre zweite, in F i g. 8
stärkeren magnetischen Kopplung des Magneten 3 dargestellte Endlage erreicht, so ist der Magnet 4
mit dem schräg geneigten Teilstück des Zahnes 8' mit dem inneren Teilstück des Zahnes 9" magnetisch
wird das Schaltrad 7 mitgeführt und somit im Uhr- as stark gekoppelt, während zwischen dem Magneten 3
zeigersinn gedreht, wobei der Magnet 4 den Zahn 8 und dem Zahn 9' wegen des größeren Luftspaltes
im Bereich des größeren Luftspaltes wegen der ge- eine geringere Kopplung vorhanden ist. Infolge dieser
ringeren magnetischen Kopplung verlassen kann. Auf engen Kopplung zwischen dem Magneten 4 und dem
diese Weise wandert das Schaltrad 7 über die in bezüglich seiner Schwingungsbahn geneigt verlaufen-Fig.
3 dargestellte Stellung in die Stellung gemäß 30 den inneren Teilstück des Zahnes 9" erhält das
F i g. 4, in welcher das Schaltrad gegenüber der Stel- Schaltrad 7 beim Rückschwung des Schwingers einen
lung in F i g. 1 um einen Zahn weitergeschaltet ist. weiteren Drehimpuls im Uhrzeigersinn, wobei die
Die Unruh kann nunmehr mit ihren Permanent- Kopplung des Magneten 3 mit dem Zahn 9' wegen
magneten 3 und 4 aus ihrer zweiten Endlage wieder- des größeren Luftspaltes abreißen kann. Nach einer
um in Richtung des Pfeiles D zurückschwingen und 35 Vollschwingung des Schwingers hat sich somit das
ihre ursprüngliche Ausgangslage gemäß Fig. 1 ein- Schaltrad um zwei Zähne weitergedreht, so daß es
nehmen, worauf sich der erläuterte Bewegungsablauf die in F i g. 9 dargestellte Stellung einnimmt, in welwiederholt.
Bei der Bewegung der Unruh aus der eher der Magnets mit dem übernächsten Zahn9'"
Position gemäß F i g. 4 in die Ausgangslage erfolgt magnetisch verkoppelt ist.
keine Weiterschaltung des Schaltrades, da die Bahn 40 Das in Fig. 10 dargestellte Profil der Schaltzähne
des Permanentmagneten 4 parallel zu dem inneren entspricht hierbei im wesentlichen dem in F i g. 5
Teilstück 8'a des Zahnes 8' verläuft, während der dargestellten.
Permanentmagnet 3, der sich in der dargestellten Auch bei dem dritten Ausführungsbeispiel der
Lage im Bereich des größeren Luftspaltes befindet, Erfindung gemäß F i g. 11 bis 15 wird das Schaltrad
in den Bereich des Schaltzahnes 8" überwechseln 45 bei jeder Halbschwingung weitergeschaltet. Diese
kann. Anordnung unterscheidet sich in ihrer Wirkungs-
Die an den freien Enden der Zähne vorgesehenen, weise jedoch insofern von den Anordnungen gemäß
gleichfalls etwa radial verlaufenden Teilstücke8c Fig. 1 bis 10, als hier die Umschaltung beim Nullgewährleisten,
daß der Permanentmagnet 3 auch bei durchgang des Schwingers erfolgt, was aus kongrößeren
Amplituden nicht die Kopplung mit den 50 stniktiven und kinematischen Gründen vorteilhafter
Schaltzähnen verliert. Die Amplitude des Unruh- ist, da der Schwinger im Nulldurchgang seine größte
schwingers darf jedoch nicht so groß werden, daß kinetische Energie hat.
die magnetische Kopplung des Permanentmagneten 4 Wie die Zeichnungen zeigen, weist das Schaltrad 3
in der Stellung gemäß Fig. 2 mit dem inneren Teil- einen konzentrisch angeordneten Ring 10 auf, der
stück 8 a abreißt und der Magnet 4 sich dem äußeren 55 von Speichen 11 des Schaltrades getragen wird' und
Teilstück S'b des Nachbarzahnes nähert. an dessen Umfang bezüglich der Speichen 11 versetzt
Während bei der Anordnung gemäß Fig. 1 bis 5 angeordnete Schaltzähne 12 vorgesehen sind. Die
das Schaltrad pro Schwingung nur um einen Zahn Schaltzähne 12 weisen wiederum ein inneres, etwa
weilergcschaltct wird, ermöglicht die Anordnung radial verlaufendes Teilstück 12a, ein schräg genciggcmäß
Fig. 6 bis 10 eine Weiterschaltung um zwei 60 tcs TciIstückI2ft und ein äußeres, wiederum radial
Zähne pro Schwingung. Zwar ist auch hier das verlaufendes Teilstück 12c auf, wobei die Schwin-Schaltrad7
mit ähnlich geformten Zähnen 9 wie das gungsbahn der Magnete 3 und 4 den Ring 10 senk-Schaltrad
der vorstellend erläuterten Anordnung recht schneidet. Die zwischen dem Ring 10 und dem
mispcslaltct, jedoch ImI die Bcwcgungsbahn der Per- Schaltrnd3 vorgesehenen Speichen 11 setzen sich
niunenlmnpnele 3 und 4 bezüglich der Schaltziihnc 9 65 gleichfalls aus zwei Tcilstückcn 11a und 11 ft'zueinen
linderen Vcfi.iuf. stimmen, wobei dns äußeic Tcilsliick lift be/üülidi
In diesem FnII ist iiilinlich die um (lic Achse 2 der Scliwinj'unpsbnhn der I'cminncnlninjiMctu 3 und 4
Hie Unruh 1 lu^iij'lich des Schnl1indcs7 eine nndeic Ncigtmgsriditunp cinnhnml, als das ent-
sprechende Teilstück 12 b der äußeren Zähne. Das
jeweils wirksame innere Teilstück 11 α der Speichen verläuft wie das entsprechende innere Teilstück 12 a
der Zähne in Richtung der Schwingungsbahn, wie vor allem aus Fig. 12 ersichtlich ist. Wie der Schnitt
A-B in Fig. 15 zeigt, ist bei dieser Anordnung der vergrößerte Luftspalt im Bereich des Ringes 10 vorgesehen.
Diese Anordnung hat folgende Wirkungsweise: Nahe der einen Endlage gemäß Fig. 11 ist der
Magnet 3 mit dem äußeren Teilstück des Zahnes 12' magnetisch gekoppelt. Bei Bewegung der Unruh 2 in
Richtung des Pfeiles E erteilt der Magnet 3 über das schräg verlaufende Mittelstück des Zahnes 12' dem
Schaltrad 3 einen Drehimpuls im Uhrzeigersinn. Die Kopplung des Permanentmagneten 4 mit dem Schaltrad
kann aus dieser Position heraus wegen des größeren Luftspaltes gelöst werden.
Eine im Bewegungsablauf folgende Position gemäß Fig. 12 zeigt den Schwinger kurz vor Erreichen
der zweiten Endstellung, die in Fig. 13 dargestellt ist. In dieser Position sind die Magnete 3 und 4 mit
dem jeweils inneren Teilstück des Zahnes 12' bzw. der Speiche 11' magnetisch gekoppelt. Schwingt die
Unruh aus der in Fig. 13 dargestellten Endstellung schließlich in Richtung des Pfeiles D zurück, erfährt
das Schaltrad 10 zunächst keinen Drehimpuls, solange die Magnete 3 und 4 die inneren Teilstücke
12'a bzw. 11'α überstreichen. Bei der Fortsetzung
der Bewegung reißt schließlich die Kopplung des Magneten 3 mit dem Teilstück 12'α ab, was wegen
des in diesem Bereich vergrößerten Luftspaltes möglich ist, während der mit dem Speichenteil IVb gekoppelte
Magnet 4 das Schaltrad 10 im Uhrzeigersinn weiterdreht. Somit wird das Schaltrad 10 von der
rückschwingenden Unruh in die Position gemäß Fig. 14 gebracht, in weicher nunmehr der Magnet3
mit dem äußeren Teilstück des Zahnes 12" magnetisch gekoppelt ist. Da sich in^dieser Position wiederum
der Magnet 4 im Bereicn des größeren Luft-Spaltes befindet, kann eine weitere Drehung des
Schaltrades bei der Bewegungsumkehr der Unruh in der an Hand von Fig. 11 erläuterten Weise erfolgen
und sich der geschilderte Bewegungsablauf wiederholen.
Claims (13)
1. Vorrichtung zur Umwandlung einer Schwingbewegung in eine Drehbewegung, bestehend aus
einem Schwinger, insbesondere einem Drehschwinger, und einem Schaltrad mit an seinem
Umfang vorgesehenen zahn- oder speichenähnlichen Fortsätzen, die derart ausgebildet und mit
dem Schwinger magnetisch gekoppelt sind, daß das Schaltrad durch die parallel zur Scbaltradebene
erfolgende Schwingung des Schwingers in Drehbewegung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet,
daß am Schwinger (1) zwei Permanentmagnete (3,4) angebracht sind und daß
sich der Luftspalt zwischen den Permanentmagneten (3, 4) und den aus magnetisierbarem Material
bestehenden, am Schaltrad (7) vorgesehenen Zähnen (8, 9,11,12) längs der Schwingungsbahn derart
ändert, daß abwechselnd die magnetische Kopplung eines der Permanentmagnete (3, 4) mit
einem von jeweils zwei benachbarten Zähnen überwiegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (3, 4)
am Schwinger (1) in Schwingungsrichtung hintereinander in einem Abstand angeordnet sind,
welcher etwa dem längs der Schwingungsbahn gemessenen Abstand des kleinsten Luftspaites vom
größten entspricht, und daß die Zähne (8, 9, ί 1, 12) jeweils wenigstens ein zwischen dem größten
und kleinsten Luftspalt bezüglich der Schwingungsbahn schräg verlaufendes Teilstück (Sb, 9 b,
11b, 12 b) aufweisen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (8) des
Schaltrades (7) ein zur Schwingungsbahn der Permanentmagnete (3, 4) parallel (8a) sowie ein
schräg verlaufendes Teilstück (8b) aufweisen,
wobei der größte Luftspalt an der Stoßstelle beider Teilstücke vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsbahn der
Permanentmagnete (3, 4) senkrecht zum Umfang des Schaltrades (7) verläuft, und daß die Neigung
des schräg verlaufenden Teilstückes (8 b) bezüglich der Schwingungsbahn etwa 45° beträgt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (9) aus
zwei bezüglich der Schwingungsbahn der Permanentmagnete (3, 4) schräg verlaufenden Teilstücken
(9 a, 9 b) mit unterschiedlichen Neigungsrichtungen bestehen, wobei der größte Luftspalt
an der Stoßstelle beider Teilstücke vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden
der Zähne (8, 9) jeweils ein drittes, in Richtung der Schwingungsbahn der Permanentmagnete (3,
4) verlaufendes Teilstück (8c, 9c) aufweisen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das schräg verlaufende
Teilstück (11 b, 12b) der Zähne (11, 12) im Bereich des Schwingers (1) angeordnet ist und
daß die Enden (11a, 12a, Uc) der Zähne (11, 12) in Richtung der Schwingungsbahn der diesen
entsprechenden Permanentmagneten (3, 4) verlaufen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltrad (7) einen konzentrischen
Ring (10) aufweist, an dessen äußerem Umfang Zähne (12) angebracht sind und der über Speichen (11), die gleichfalls aus magnetisierbarem
Material bestehen, mit dem Schaltrad (7) verbunden ist, wobei die Zähne (12) und die
Speichen (11) in Umfangsrichtung zueinander versetzt sind und bezüglich der Schwingungsbahn
der Permanentmagnete (3, 4) schräg und mit unterschiedlicher Neigungsrichlung verlaufende
Teilstücke (11 b, lib) aufweisen.
■ 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Luftspalt im Bereich
des Ringes (10) vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, daß die inneren und äußeren
Enden (12) der Zähne sowie die inneren Enden der Speichen (U) in Richtung der ScK
gungsbahn verlaufende Teilstücke (12o, 12c·
Hfl) aufweisen. '
11 Vorrichtung nach einem oder mehreren
der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet
daß die Breite der Zähne und/oder Speichen von der Stelle des kleinsten bis zur Stelle des größten
Luftspaltes abnimmt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltrad
(7) mit seinen Speichen (11) und/oder Zähnen (8, 9, 12) durch Stanzen, Ätzen oder in entsprechender
Weise aus magnetisierbarem Material hergestellt und zur Bildung der vergrößerten
10
Luftspalte mit im Querschnitt U- bzw. V-förmigen Einprägungen versehen wird.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwinger als Drehschwinger (1) ausgebildet ist, wobei seine Drehachse (2) parallel zur
Schaltradachse (6) verläuft und die Permanentmagnete (3, 4) nahe seinem Umfang nebeneinander
angebracht sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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