DE1080488B

DE1080488B - Motoruhr, insbesondere Synchronuhr

Info

Publication number: DE1080488B
Application number: DEK32318A
Authority: DE
Inventors: Fritz Thoma
Original assignee: Kieninger and Obergfell GmbH and Co
Current assignee: Kieninger and Obergfell GmbH and Co
Priority date: 1957-07-01
Filing date: 1957-07-01
Publication date: 1960-04-21

Description

Motoruhr, insbesondere Synchronuhr Die Erfindung bezieht sich auf einen Motor, insbesondere Synchronmotor, an -sich bekannten Aufbauprinzips mit ringförmiger Spule. Derartige Synchronmotoren gestatten eine verhältnismäßig gedrängte Bauart und sind deshalb mit Erfolg zum Antrieb von Uhren und anderen Laufwerken verwendet worden, wobei sich Geräte mit geringen Abmessungen ergaben. Das Uhrwerk oder sonstige Laufwerk wurde bisher beim Zusammenbau des Geräts einfach auf den von der Spule umschlossenen Synchronmotorbauteil aufmontiert, wobei beide Bauteile - nämlich der Motor und das Laufwerk - im allgemeinen zylindrisch ausgeführt waren und etwa gleichen Durchmesser aufwiesen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Anordnung zu schaffen, durch die sich eine Einheit von Motor, insbesondere Synchronmotor, und Laufwerk bzw. Uhrwerk von extrem kleinen Abmessungen ergibt, wie sie bisher noch nicht erreicht worden ist.
Es ist zwar der Vorschlag bekanntgeworden, eine gewisse bauliche Zusammendrängung dadurch zu erreichen, daß eine Übersetzung vom Minutenzeiger bzw. Minutenrohr zum Stundenrad in den Hohlraum der Ringspule eingebracht wird; aber die Lagerungen sind bei dieser bekannten Einrichtung in einer völlig außerhalb der Ringspule liegenden Tragplatte als fliegende Lagerung angeordnet, und außerdem tritt hierbei das eigentliche Problem des Anmeldungsgegenstands deshalb nicht auf, weil hier kein schnell laufender Motor, sondern nur ein Minutenspringer in Form eines polarisierten Schrittschaltwerks vorhanden ist, so daß die Aufgabe, zahlreiche Übersetzungen unterzubringen, nicht vorliegt. Ferner ist es auch bereits bekannt, bei einen »Anhau«-Motor der eingangs genannten Art wenigstens einige Übersetzungsräder in den Hohlraum zwischen Rotorwelle mit Ringspule zu verlegen, so daß die »Motor-Einheit« schon eine reduzierte Drehzahl liefert; aber das ganze übrige Räderwerk ist in zwei großen Platinen, deren Durchmesser sogar größer ist als derjenige des Motors, gelagert, und an eine dieser Platinen ist der Motor »angebaut«, wobei das letzte Trieb des Anbaumotors durch ein Loch in der Platine hindurchgesteckt ist. Eine solche Bauweise kompliziert nicht nur die Montage, sondern ist auch sehr raumbeanspruchend, da das Uhrgehäuse im Durchmesser den großen Platinen und in der Tiefe der Summe von Laufwerk plus Motor anzupassen ist. Sie ist also für die heute geforderten flachen Wanduhren und kleinen Tischuhren gleich ungeeignet.
Bei einer Motoruhr, insbesondere Synchronuhr, mit einem Ringspulenstator des Synchronmotors, dessen Ringspulhohlraum in seinem Innendurchmesser soviel größer als die Rotorwelle ist, daß im Hohlraum Räderwerksteile unterbringbar sind, und die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ringspulenhohlraum und das Räderwerksystem so aufeinander abgestimmt sind, daß das gesamte von Platinen getragene Räderwerk vom Motor zu den Uhrzeigern einschließlich der Lagerplatinen im Hohlraum der Spüle unterbringbar ist.
Dies kann z. B. in .der Weise ausgeführt werden, daß der Läufer als trommelförmiger Innenläufer ausgebildet ist, dessen eine Zylinderbasis offenbleibt, so daß das ganze Laufwerk durch diese in das Innere des Läufers eingesetzt werden kann. Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, einen Außenläufer vorzusehen, welcher die Spule und die Polschuhe von außen ringförmig umgreift und auf einer Seite der Ringfläche drehbar gelagert ist.
. Dem Prinzip nach kann der Synchronmotor in bekannter Weise mit Hystereseläufer versehen oder auch als sogenannter »Warren«-Motor mit permanentmagnetischen Läufer für Selbstanlauf oder mit Weicheisenläufer als Anwurfmotor ausgebildet sein. Zur Festlegung der Laufrichtung sind die Pole zweckmäßig mindestens teilweise als Spaltpole mit Kurzschlußwindung ausgebildet; für gewisse Anwendungszwecke ist jedoch daran zu denken, zur Laufrichtungsbegrenzung ein mechanisches Gesperre vorzusehen.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Einrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Synchronmotoranordnung nach der Erfindung. 1 bedeutet die ringförmige Spule, auf die beiderseitig je drei Ringscheiben 2, 3, 7 und 4, 5, 6 aufgesetzt sind. Die Scheiben 2, 4, 5 und 7 sind Eisenbleche mit am Rande umgebogenen Pollaschen, welche derart in bekannter Weise ausgebildet und zueinander angeordnet sind, daß am- Außenrand der Spule 1 zwei kammartig ineinandergreifende Kränze von Spaltpolen entstehen. Der Motor hat einen achtpoligen, aus Blechen aufgebauten Ständer, - dessen Pole abwechselnd phasenverschobene Ströme führen (entstanden durch die Kurzschlußscheiben aus Kupfer). Die im oder- um den Ständer laufende Trommel besteht aus dünnem Hysteresematerial oder aus Aluminium mit einer Anzahl Windungen aus hysteretischem Draht. Als Hysteresematerial kommt z. B. blaugeglühter Bandstahl oder Stahldraht oder Kobaltstahlblech in Frage. Hohes Drehmoment erzielt man mit Werkstöffen, deren Hystereseschleife möglichst rechteckig verläuft. Die Ringscheiben 3 und 6 bestehen aus Kupfer und dienen als magnetischer Kurzschluß. 8 ist ein um die Welle drehbarer Trommelläufer aus unmagnetischem Material, insbesondere Aluminium, der die Polschuhkränze an ihrer Peripherie umfaßt und der innen einen nahtlosen Ring 10 hoher Koerzitivkraft, insbesondere aus Kobaltstahl, trägt.
In das von der Spule 1 umschlossene Innere 11 ist von vorn ein Uhrwerk 18 an sich bekannter Bauart mit einem Untersetzungsgetriebe eingesetzt, das nur durch einige Räder 12 angedeutet ist. Die Minutenwelle 13, die den Minutenzeiger 14 trägt, ist rückwärts - d. h. in der Zeichnung nach unten - aus dem Gehäuse 15 herausgeführt.-20 bedeutet in Fig. 2 das zweckmäßig durchsichtige und gegebenenfalls als Kunststoff bestehende Zifferblatt, in dessen Zentrum die ganze übrige Synchronuhr eingesetzt ist. 17 bedeutet ein an das Gehäuse angesetztes Gewinde, daß zur Zentralbefestigung 16 des Motors bzw. der Uhr oder .sonstigen Laufwerks an anderen Gerätschaften dient, jedoch bei der Montage im Zifferblatt 20 gemäß- dem Ausführungsbeispiel in Fortfall kommen kann. -Da das ganze erfindungsgemäße Gerät mit einem Gesamtdurchmesser von etwa 3 bis 4 Zentimetern und einer Zylinderhöhe von etwa 8 bis 12 mm (ausschließlich des Schraubansatzes) ausgeführt werden kann, eignet es sich für den Einbau in andere Baueinheiten überall da, wo entweder wenig Platz zur Verfügung steht, wie z.B. in Meßanlagen, die bereits durch andere Geräte weitgehend besetzt sind, oder wo das Werk möglichst wenig auffallen soll, wie z. B. auf Tisch-und Wanduhren, .die geschmacklich auf die Weise ausgebildet sind, daß dem Beschauer fast nur die Zeiger und die Ziffermarken in die Augen fallen.
Als Beispiel für einen derartigen Einbau in ein Gehäuse ist in Fig. 2 eine Tischuhr dargestellt. Sie besteht aus einem ringförmigen Zifferblatt 20, das eine kreisförmige durchsichtige Scheibe aus Glas oder Kunststoff umschließt. 22 bedeutet die Synchronuhr nach der Erfindung, die in der Mitte der Scheibe 21 montiert ist und mit relativ zu ihr großem Zeiger ausgestattet ist.
Das erfindungsgemäße Gerät eignet sich auf Grund seiner Kleinheit --und seines geschlossenen Aufbaus besonders gut zum Zusammenbau nach dem »Baukastenprinzip« mit ähnlichen Baueinheiten. Gemäß einer besonders zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist es mit einem bereits vorgeschlagenen zeitschaltenden Zusatzgerät zu kombinieren, welches auf die Minutenwelle bzw. die Hauptwelle des Synchronläufers fest oder abnehmbar aufgesetzt wird und einen um eine Einstellwelle drehbaren, mit Schaltmitteln. verbundenen oder verbindbaren Kupplungsteil, z. B. ein Reibungs- oder Zahnsegment, aufweist, der mit der Antriebswelle in einer einstellbaren, die Schaltzeit bestimmenden -Lage kuppelbar und derart gestaltet ist, daß er mit der Welle während der eingestellten Schaltzeit im Eingriff bleibt und nach Ablauf dieser Zeit selbsttätig wieder außer Eingriff kömmt. Als von diesem Zusatz gesteuertes Schaltmittel . kommt für den vorliegenden Zweck besonders eine vorzugsweise akustische Signalvorrichtung, beispielsweise ein Läutewerk oder ein Summer, in Betracht. Durch einen solchen Zusatz ist das erfindungsgemäße Synchronlaufwerk bzw. die erfindungsgemäße Uhr auf einfachste Weise zu einem Wecker oder einer Radioschaltuhr zu erweitern, wobei der Zusatz selbst ebenfalls nur etwa die Abmessungen wie die Synchronuhr zu haben braucht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Motoruhr, insbesondere Synchronuhr, mit einem Ringspulenstator, dessen Ringspulhohlraum in seinem Innendurchmesser so viel größer als die Rotorwelle ist, -daß im Hohlraum Räderwerksteile unterbringbar sind, dadurch gekennzeichnet; daß der Ringspulenhohlraum und das Räderwerksystem so aufeinander abgestimmt sind, daß das gesamte -von Platinen getragene Räderwerk vom Motor zu den Uhrzeigern einschließlich der Lagerplatinen im Hohlraum der Spule unterbringbar ist.
2. Motoruhr, insbesondere Synchronuhr, nach Anspruch 1, unter Verwendung eines Hystereseläufers, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer als Außenläufer ausgebildet ist, vorzugsweise als Leichtmetalltrommel mit darin eingesetztem Hystereseband.
3. Motoruhr, insbesondere Synchronuhr, nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine vordere Tragplatte (16), die einerseits mit der Vorderplatine (18) des Räderwerks verbindbar ist, andererseits einen solchen Durchmesser aufweist, daß sie als vordere Abschlußplatte für den Ringspulenstator dienen kann.
4. Motoruhr, insbesondere Synchronuhr, nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Tragplatte (16) mit einer zentralen Befestigungsbuchse (17) versehen ist.
5: Motoruhr, insbesondere Synchronuhr, nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch einen trommelförmigen Abschlußdeckel (15), der Rotor, Stator und Räderwerk übergreift und mit der vorderen Tragplatte (16) verbi.ndbar ist.
6, Motoruhr, insbesondere Synchronuhr, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt- bzw. Minutenwelle (13) rückwärtig aus dem Gehäuse derart herausgeführt ist, daß die Zeiger von hinten gestellt werden können.
7. Motoruhr, insbesondere Synchronuhr, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, @daß die Zifferblattscheibe (21, 22), vorzugsweise aus .durchsichtigem Material, im Verhältnis zur Motor- und Uhrwerkseinheit so bemessen ist, daß sie zugleich als Uhrgehäuse dient. B. Motoruhr, insbesondere Synchronuhr, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, :daß sie mit einem zeitschaltenden Zusatzgerät kombiniert ist, welches auf die Minutenwelle bzw. die Hauptwelle des Synchronläufers fest oder abnehmbar aufgesetzt ist und einen um eine Einstellwelle drehbaren, mit Schaltmitteln verbundenen oder verbindbaren Kupplungsteil; z. B. ein Reibungs- oder Zahnsegment, aufweist, der mit der Antriebswelle in einer einstellbaren, die Schaltzeit bestimmenden Lage kuppelbar und derart gestaltet ist, daß er mit der Welle während der eingestellten Schaltzeit im Eingriff bleibt und nach Ablauf dieser Zeit selbsttätig wieder außer Eingriff kommt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift T 9135 VIIId/83 C (bekanntgemacht am 15. 11. 1956) ; deutsche Patentschrift Nr. 752 527; USA.-Patentschrift Nr. 2 430 782.