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Kontakteinrichtung an einem elektrisch angetriebenen Gangordnermechanismus Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontakteinrichtung an einem elektrisch angetriebenen Gangordnermechanismus. für bewegliche und ortsfeste Zeitmesseinrichtungen mit einer Unruh mit Spule und einem als Hebelstift ausgebildeten einmetallischen Kontaktstift, der in ein stromleitendes Schaltrad mit sägezahnförmigen Zähnen eingreift, welches Rad durch einen Permanentmagneten gesperrt wird.
Es sind Zeitmesseinrichtungen bekannt, die als mechanische Schwinger und insbesondere als Un- ruhschwinger ausgebildet sind. Diese Schwinger werden elektrisch angetrieben, und zwar wird in der Frequenz des Schwingers ein Stromkreis periodisch geöffnet und geschlossen. Die Antriebsenergie wird dabei von diesem Stromkreis geliefert und auf mechanischem Wege dem Gangordner zugeführt. Die den Stromkreis dabei steuernden Kontakte haben im Laufe der Entwicklung verschiedenartige Ausführungsformen erhalten. So ist eine Kontakteinrichtung zur Steuerung von elektrischen Gangordnern in Armbanduhren bekannt, deren Kontaktschluss durch eine lange Feder gesteuert wird.
Bei dieser Einrichtung ist an der Unruh oder an der Hebelscheibe der Unruh ein Hebelstift befestigt, der beim Schwingen an eine lange Feder stösst und dabei den Stromkreis über Feder, Hebelstift, Spule und Spirale über ein Primärelement schliesst. Beim Rückgang der Unruh wird die gleiche Feder, nachdem beim Ausschwingen der Unruh der Kontakt geöffnet war, wieder vom Hebelstift berührt. Hierbei wird aber der Stromkreis nicht wieder geschlossen, da die Feder auf ihrer anderen Seite mit einem isolierenden Steinplättchen versehen ist. Diese Kontakteinrichtung ist sehr störanfällig, da sich beim Reparieren des Uhrwerkes dieser lange Federdraht leicht verbiegt und eine einwandfreie Justierung meist nicht mehr zu erreichen ist.
Ausserdem ist es schwierig, eine Justierung für eine bestimmte Kontaktdauer vorzunehmen, da dadurch die an der Unruh wirkende Federgegenkraft unmittelbar in die Schwingungsamplitude eingeht.
Weiter ist eine Kontakteinrichtung bekanntgeworden, die die Nachteile dieser langen Feder umgeht. Hierbei wird die Kontaktgabe über ein Schaltrad, das über ein Trieb das Zeigerwerk antreibt, vorgenommen. Dieses Schaltrad hat eine sägezahnför- mige Verzahnung, in die der Hebelstein eingreift. Dabei wird bei jeder Vollschwingung dieses Kontaktrad um eine Zahnteilung weiterbewegt. Dabei ist der Hebelstein so ausgeführt, dass er einseitig mit einer leitenden Belegung versehen ist, die die Verbindung zu einem Spulenende herstellt. Die Verbindung zum Primärelement wird hier durch eine auf dem Schaltrad schleifende Feder hergestellt.
Diese Einrichtung neigt zu Prell- oder Schwingerscheinungen, die sich ungünstig auf die Gangeigenschaften der Uhr auswirken. Es ist ein Kontakt bekannt, der einen Stromkreis dadurch schliesst, dass ein an der Unruhwelle angebrachter Nocken eine Kontaktfeder gegen eine Auflage drückt, und diese Auflage selbst als Kontakt ausgebildet ist. Dieser Kontakt ist in seinem Aufbau sehr kompliziert. Auch eine Kontakteinrichtung, die durch das Schaltrad betätigt wird, und die auf einem vom Schaltrad gesteuerten Kontakthebel aufbaut, ergibt keinen einwandfreien Schaltimpuls. Hierbei muss der am Ende des Hebels angebrachte Kontakt federnd geschlossen werden, wodurch die Kontakteinrichtung kompliziert und unsicher wird.
In der gleichen Art sind Anordnungen bekannt, die die Unterdrückung des Blindimpulses durch besondere Kontaktausbildung in der Rastfeder mittels
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unterbrochenem Kontaktschuh vornehmen. Diese Anordnungen besitzen neben einem grossen Aufwand eine hohe Störanfälligkeit, da sie infolge ihrer Kleinheit fertigungsgemäss ausserordentlich defizil und toleranzkritisch sind. Ein Einjustieren ist nach Einbau ebenfalls nicht mehr möglich. Ein weiterer Nachteil liegt in der Doppelfunktion der Feder, die gleichzeitig als Kontakt- und Sperrfeder wirkt, woraus eine harte Sperrung resultiert.
Zur Unterdrückung des Rückimpulses ist eine weitere Einrichtung bekannt, die aus zwei Schalträdern besteht, von denen das eine aus leitendem Werkstoff und das andere, um einen Winkel dazu gedreht, aus Isoliermaterial besteht. Diese Schalt- werkanordnung hat wiederum den Nachteil einer zu harten Kontaktgabe, da die Kontaktfeder gleichzeitig hemmendes Organ ist.
Dadurch, dass die Sperrfeder ununterbrochen an dem Schaltrad anliegt und der Stromkreis durch den Kontaktstift geschlossen wird, kommt es bei Einleitung der Drehbewegung durch den Schwinger zu Prellkontakten auf der Kontaktfläche des Schaltrades. Das hat eine Ursache darin, dass der Anfangswiderstand im Moment der Einleitung der Drehbewegung, bewirkt durch die Federspannung, zu gross ist, so dass der Kontaktstift zu hart anschlägt und oft mehrmals an dem Schaltrad aufprallt, bevor der eigentliche Schaltkontakt hergestellt ist.
Alle diese Anordnungen zur Unterdrückung des Rückimpulses haben gemeinsam den Nachteil, dass zur Unterdrückung des Rückimpulses besonders ausgebildete Elemente erforderlich sind, beispielsweise ein aus Isoliermaterial bestehendes Schaltrad oder ein entsprechend ausgebildeter Kontaktschuh, um mit Sicherheit den Rückimpuls zu vermeiden. Ausserdem ist der Energiebedarf von federnden Grenz- kraftsperren zur Überwindung der Federkraft sehr gross, so dass dafür schon ein erheblicher Teil der Energie verlorengeht.
Die vorgeschlagene erfindungsgemässe Anordnung soll die oben angeführten Nachteile überwinden. Sie soll einfach im Aufbau und sicher in der Funktion sein und ohne besonders ausgebildete Rückimpulsunterdrückungsglieder den Rückimpuls vermeiden, wobei gleichzeitig jegliche Prellkontakte ausgeschaltet werden sollen. Sie soll in ihrem Aufbau sämtliche möglichen Gangordnereinrichtungen, die auf elektrischem Antriebsprinzip beruhen, insbesondere auch Uhrwerke der niederen Preisklasse umfassen und ausserdem ein Einstellen der günstigsten Kontaktzeit mittels bekannter Elemente ermöglichen.
Die erfindungsgemässe Kontakteinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke einer prell- freien Kontaktgabe eine Kontaktfeder derart angeordnet ist, dass ihr kontaktseitiges Ende bei Einleitung des Schaltvorganges nicht in Berührung mit dem Schaltrad steht, so dass der Schalt- und Kontaktgabevorgang aus zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Berührungsphasen besteht. Diese Ausbildung und Anordnung hat einen geringen Aufwand an Teilen und eine unkomplizierte Technologie für die Herstellung dieser Teile. Ausserdem reinigt sich der Kontakt infolge der auftretenden gleitenden Bewegungen selbst.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenden ist an Hand einer Zeichnung beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf die Kontakteinrichtung, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Kontakteinrichtung, Fig. 3 die Kontakteinrichtung in Ruhelage, Fig. 4 die Kontakteinrichtung im Augenblick der Kontaktgabe, Fig.5 den Augenblick der Unterbrechung mit abfallender Kontaktfeder, Fig. 6 die Rückbewegung des Schaltrades. Im Fig. 1 ist ein Schaltrad 1 mit einer Schaltradwelle 2, die in zwei hier nicht angeführten Lagerstellen gelagert ist, so dargestellt, dass ein Rastmagnet 3 das Schaltrad 1 gerade in Ruhelage hält. Das Schaltrad 1 ist dabei über einen Trieb 4 mit weiteren, hier nicht dargestellten, aber der Zeitmesseinrichtung zugehörigen Rädern in Eingriff.
Es besteht aus einem weichmagnetischen Material, wie z. B. ,u-Metall und ist zur guten und einwandfreien Stromleitung sowie zur Verhinderung einer Korrosion galvanisch oberflächenveredelt.
In Eingriff mit dem Schaltrad 1 steht ein Hebelstift 5, der in einer Hebelscheibe 6 befestigt ist. Die Hebelscheibe 6 ist mit einer isolierenden Kunststoffbuchse 7 ausgeführt. Diese Kunststoffbuchse 7 ruht gemeinsam mit der Hebelscheibe 6 auf einer Unruhwelle 8, die ihrerseits mit einer Spule versehen und mit der in der Fig. 1 nicht dargestellten Unruh verbunden ist. Der Hebelstift 5 ist als Kontaktstift ausgeführt und aus elektrisch leitendem Material hergestellt. Seine Befestigung in der Hebelscheibe 6 ist so, dass ein Stromübergang zwischen Hebelscheibe 6 und Hebelstift 5 leicht möglich ist, wobei das eine Ende der in Fig. 2 dargestellten Unruhspule 16 auf dieser Hebelscheibe festgeklemmt oder festgelötet ist.
Eine Kontaktfeder 9 steht in einer der Zahnlücken des Schaltrades 1. Diese Kontaktfeder 9, die an einer Stelle 10 leicht abgewinkelt ist, ist in einem Klemmstift 11, der durch eine Kunststoffbuchse 12 vom Material einer Vorderwerkplatte 13 getrennt ist, isoliert befestigt.
Eine Exzenterschraube 14 ruht in einer isolierten Buchse 15 und ermöglicht ein Verstellen der Kontaktfeder und damit der Kontaktdauer beim Bewegen des Schaltrades 1 durch den Hebelstift 5.
Die magnetische Sperrung durch den Rastmagneten 3 erfolgt analog dem seit langem bekannten magnetischen Gesperreprinzip.
In Fig. 2 ist die Gesamtanordnung des Kontakt- prinzipes perspektivisch dargestellt und in Verbindung mit dem Energiespeicher erläutert. Wie hier
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ersichtlich, ist die Hebelscheibe 6 mit dem Hebelstift 5 in Eingriff mit dem Schaltrad 1. Die Hebelscheibe 6 ist hier mit einer Spule 16 verbunden. Anfang und Ende dieser Spule sind nicht sichbar, aber in analoger Weise, wie bei bekannten elektrischen Uhren, im Stromkreis angeordnet. Demzufolge ist also die in einem Unruhreif 17 eingebettete Spule mit einer Spirale 18, die auf der Unruhwelle 8 aufgedrückt ist, verbunden.
Ein Ende der Spirale 18 ist mit einem Klötzchen 19 verstiftet. Das Klötzchen 19 ist, wie bei mechanischen Uhren, in einem Un- ruhkolben befestigt, der gleichzeitig Lagerstelle für die Unruhwelle 8 ist. Eine Verbindung 20 zu einer Energiequelle 21 wird durch die hier nicht dargestellten, aber zur mechanischen Uhr analogen Werkteilen übernommen. Diese müssen zur guten Stromleitung ebenfalls galvanisch veredelt sein und sind ebenfalls auf der Vorderwerkplatte 13 befestigt.
Der Minuspol der Spannungsquelle ist über eine leitende, aber vom übrigen Aufbau getrennte Verbindung 22 mit dem Klemmstift 11 der Kontaktfeder verbunden. Die Kontaktfeder 9 greift in das Schaltrad 1 und stellt beim Schwingen der Spule die Verbindung im Stromkreis her.
Die Exzenterschraube 14 dient, wie vorher schon angeführt, zur Einstellung der günstigsten Kontaktzeit. Die Exzenterschraube 14 sowie der Klemmstift 11 sind durch isolierende Buchsen oder andere geeignete Isolierungen vom Material der Vorderwerkplatte 13 getrennt.
Der Schaltvorgang erfolgt nun so, dass entsprechend Fig. 3 der Stift 5 auf eine Flanke 23 dts Schaltrades 1 auftrifft. Da der Stift vollkommen aus leitendem Material hergestellt ist, steht damit das, Schaltrad 1 unter Spannung und liegt entsprechend den vorher angeführten Figuren auf positivem Potential. Die dem Schwinger innewohnende Energie drückt durch den Hebelstein das Schaltrad aus der vom Magneten 3 hergestellten Ruhelage in der angegebenen Pfeilrichtung so lange, bis eine Zahnrück- flanke 24 des Schaltrades 1 mit der Kontaktfeder 9 in Verbindung steht.
In diesem Augenblick baut sich, wie bei allen anderen bekannten elektrischen Uhren des gleichen Antriebsprinzips, ein magnetisches Feld um die von einem Bündel Spulendrähte gebildeten elektrischen Leiter auf und stösst sich, da es auf der beweglichen Unruh befestigt ist, vom ortsfest angebrachten Magneten 3 (Fig. 2) ab. Dabei wird der Hebelstift mit der Hebelscheibe weiter so bewegt, dass sich eine weitere Drehung des Schaltrades 1 in der angegebenen Pfeilrichtung ergibt. Dieser Zustand ist in Fig. 4 dargestellt.
Kurz vor Austreten oder im Moment des Austretens des Hebelstiftes 5 aus der Zahnlücke des Schaltrades 1 fällt auch die Feder 9 von der Rückflanke 24 auf das Schaltrad 1 ab. Damit ist der Stromkreis unterbrochen, und der Hebelstift 5 samt Hebelscheibe 6 und Unruh 17 bewegt sich mittels der ihm durch den Stromkreis erteilten Energie weiter in der bisherigen Richtung. Zur Vollendung seines Ergänzungsbogens wird während des Auslaufens des Hebelsteines 5 aus der Zahnlücke des Schaltrades 1 - wie von der mechanischen Uhr her bekannt - das Schaltrad 1 durch den Rastmagneten 3 in eine weiter der Zähnezahl entsprechende Ruhelage gezogen.
Bei Rückkehr des Schwingelementes läuft der Hebelstein 5 zunächst auf die Rückflanke 24 des Schaltrades 1, wie in Fig. 6 dargestellt. Dabei steht Schaltrad 1 wieder auf positivem Potential. Die Rückbewegung des Schaltrades 1 und des Hebelstiftes 5 ist durch die Pfeile 25 und 26 dargestellt. Bei dieser Rückbewegung des Schaltrades 1 durch den Hebelstift 5 wird ein zur Zeigerbewegung umgekehrtes Moment eingeleitet. Dieser Schaltzustand ist in der Fig. 6 in gestrichelter Form dargestellt.
Obwohl auch in diesem Zustand die Kontaktfeder 9 in eine Zahnlücke des Schaltrades 1 hineinragt, wird jedoch der Kontakt nicht geschlossen.
Die Unruh bleibt also zur Vollendung Bier Schwingung stromlos und erhält entsprechend dem Dargelegten nur in einer Richtung einen Impuls. Der Schaltvorgang erfolgt also so, dass ein Antriebsimpuls auf die Unruh nur dann wirkt, wenn diese um einen Zahn weiterbewegt wird.
Demzufolge erfolgt nur bei wirklichem Energiebedarf des nachfolgenden zeitanzeigenden Räderwerkes eine Belastung der Energiequelle, und es erfolgt nicht, wie bei vielen bekannten ähnlichen Einrichtungen, ein sogenannter Blindimpuls. Ausserdem ist durch diese Einrichtung eine Zweiteilung des Kontakthebelstiftes überflüssig geworden.