DE1299557B

DE1299557B - Electromechanical gear drive for watches

Info

Publication number: DE1299557B
Application number: DE1965ST024055
Authority: DE
Inventors: Jaeckle Reinhard
Original assignee: ELEKTROTECHNIKI KUNSTSTOFF SPR; STAIGER FEINMECH
Current assignee: ELEKTROTECHNIKI KUNSTSTOFF SPR; STAIGER FEINMECH
Priority date: 1965-06-30
Filing date: 1965-06-30
Publication date: 1969-07-17

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Gangantrieb für batteriebetriebene Uhren mit einem mit einer Unruh versehenen Gangregler, welcher einen in einer Antriebs-Halbschwingung der Unruh gegen eine Kontaktfeder eines Kontaktfederträgers anlegbaren Mitnehmer aufweist, der den Antriebsimpuls aufnimmt und zusammen mit der Kontaktfeder ein Kontaktpaar für einen den Kontaktfederträger in der Antriebs-Halbschwingung antreibenden Elektromagneten bildet, sowie mit einem weiteren zusammen mit der Kontaktfeder eine Gabel bildenden Glied, gegen das der Mitnehmer in der Antriebs-Halbschwingung ebenfalls anlegbar ist.The invention relates to an electromechanical gear drive for battery-operated Watches with a gear regulator equipped with a balance wheel, which has a drive half-oscillation the balance wheel against a contact spring of a contact spring carrier attachable driver has, which picks up the drive pulse and a together with the contact spring Contact pair for one driving the contact spring carrier in the drive half-oscillation Forms electromagnet, as well as with another together with the contact spring one Fork-forming member against which the driver in the drive half-oscillation also can be applied.

Es ist schon eine derartige Konstruktion bekanntgeworden, bei der sich der als Kontaktstift ausgebildete Mitnehmer in der Antriebs-Halbschwingung der Unruh zunächst gegen die Kontaktfeder anlegt, worauf der Elektromagnet den als Schwinghebel ausgebildeten Kontaktfederträger so antreibt, daß die Kontaktfeder sofort wieder vom Mitnehmer abhebt. Der letztere wird nun infolge des Trägheitsmoments des Kontaktfederträgers kurzzeitig von einem isolierenden Gabelzinken des Kontaktfederträgers angetrieben. Beim Rückschwingen der Unruh trifft der Mitnehmer der Unruh auf eine Isolierung an der Außenseite der Kontaktfeder auf, lenkt diese aus und schwingt so an der von der Kontaktfeder und dem Gabelzinken gebildeten Antriebsgabel vorbei. Die vorbekannte Konstruktion hat eine ganze Reihe von Nachteilen: Der Antriebsimpuls ist notwendigerweise außerordentlich schwach, da die Kontaktfeder sofort nach Schließen des von der Kontaktfeder und dem Mitnehmer gebildeten. Kontakts vom Mitnehmer abgehoben und damit auch schon der Stromkreis des antreibenden Elektromagneten wieder unterbrochen wird. Während des eigentlichen Antriebs der Unruh über den isolierenden Gabelzinken wirkt sich also nur noch die Drehenergie des Schwinghebels aus, der aber eine Rückstellfeder entgegenwirkt. Des weiteren ist der aus Mitnehmer und Kontaktfeder gebildete Kontakt nach kürzester Zeit mit Sicherheit mit einem hohen übergangswiderstand behaftet, da der Kontaktdruck zwischen Mitnehmer und Kontaktfeder deshalb minimal ist, weil der Elektromagnet sofort nach Schließen des Kontakts die Kontaktfeder vom Mitnehmer abzuheben beginnt. Schließlich ist der Antriebsimpuls bei dieser bekannten Konstruktion in höchstem Maße von der Spannung der den Elektromagneten speisenden Stromquelle abhängig, denn der Antriebsimpuls wird wegen des starren, isolierenden und den Antrieb bewirkenden Gabelzinkens ausschließlich von der beim Anziehen des Elektromagneten erreichten maximalen Winkelgeschwindigkeit des Schwinghebels bestimmt.Such a construction has already become known in which the driver, which is designed as a contact pin, is in the drive half-oscillation the balance first rests against the contact spring, whereupon the electromagnet acts as the Rocker arm designed contact spring carrier drives so that the contact spring immediately lifts off the carrier. The latter is now due to the moment of inertia of the contact spring carrier briefly from an insulating fork prong of the contact spring carrier driven. When the balance swings back, the driver of the balance hits one Insulation on the outside of the contact spring, deflects it and oscillates so past the drive fork formed by the contact spring and the fork prongs. The previously known construction has a number of disadvantages: The drive pulse is necessarily extremely weak as the contact spring closes immediately formed by the contact spring and the driver. Contact lifted from the carrier and thus the circuit of the driving electromagnet is interrupted again will. During the actual drive of the balance wheel via the isolating fork prongs So only the turning energy of the rocker arm has an effect, but it is a return spring counteracts. Furthermore, there is the contact formed from the driver and the contact spring after a very short time, it will certainly have a high contact resistance, because the contact pressure between the driver and the contact spring is minimal because the electromagnet removes the contact spring from the driver immediately after the contact is closed begins to take off. Finally, in this known construction, there is the drive pulse to the greatest extent on the voltage of the current source feeding the electromagnet dependent, because the drive pulse is because of the rigid, insulating and the drive causing fork prongs exclusively from when the electromagnet is attracted reached maximum angular velocity of the rocker arm determined.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Konstruktion der bekannten Art dahingehend zu verbessern, daß der Übergangswiderstand an dem den Stromkreis des Elektromagneten schließenden Kontaktpaar vermindert und die Ganggenauigkeit eines solchen Gangantriebs erhöht wird. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das mit der Kontaktfeder die Gabel bildende Glied in der Antriebs-Halbschwingung in Bewegungsrichtung des Mitnehmers der Unruh hinter der Kontaktfeder liegt und derart ausgebildet und angeordnet ist, daß in der Antriebs-Halbschwingung der Mitnehmer zunächst mit diesem Glied in Berührung kommt und dann zwangläufig die Kontaktfeder gegen den Mitnehmer anlegbar ist, und daß die Kontaktfeder die ausschließliche Kraftquelle für den Antrieb des Mitnehmers und damit des Gangreglers bildet.The invention is now based on the object of a construction of known type to the effect that the contact resistance at the the Circuit of the electromagnet closing pair of contacts is reduced and the rate accuracy such a gear drive is increased. This object is achieved according to the invention solved that the member forming the fork with the contact spring in the drive half-oscillation in the direction of movement of the driver the balance is behind the contact spring and is designed and arranged such that the driver in the drive half-oscillation first comes into contact with this member and then inevitably the contact spring can be applied against the driver, and that the contact spring is the exclusive source of power for driving the driver and thus the gear regulator.

Gegenüber der erläuterten, vorbekannten Konstruktion weist der erfindungsgemäße Antrieb die Vorteile auf, daß stets ein einwandfreier Kontakt zwischen dem Mitnehmer der Unruh und der Kontaktfeder gegeben ist, da diese in der Antriebsphase gegen den Mitnehmer gepreßt wird, und daß außerdem der der Unruh verliehene Impuls weitgehend von der Batteriespannung und damit vom Alter der Batterie unabhängig ist. Der Grund für den zuletzt angeführten Vorteil liegt darin, daß der der Unruh von der Kontaktfeder erteilte Impuls weitgehend unabhängig von der Winkelgeschwindigkeit der Drehspule ist, denn diese erreicht auch bei relativ geringer Batteriespannung ihre Arbeitsendstellung stets in einem - gemessen an der Schwingungszeit der Unruh - relativ kurzen Zeitraum, so daß die Kontaktfeder stets etwa gleich gespannt ist und ungefähr gleich lang gegen den Mitnehmer der Unruh anliegt, weshalb auch der dieser erteilte Impuls stets ungefähr gleich groß bleibt. Hervorzuheben ist insbesondere, daß die erfindungsgemäße Konstruktion trotz der erzielbaren hohen Ganggenauigkeit einen außerordentlich einfachen Aufbau aufweist, denn für den ganzen Antrieb sind lediglich zwei Lagerstellen erforderlich und sie weist entsprechend wenig bewegte Teile auf.Compared to the explained, known construction, the inventive Drive the advantages that there is always perfect contact between the driver the balance and the contact spring is given, as these counteract in the drive phase the driver is pressed, and that, in addition, the impulse given to the balance is largely is independent of the battery voltage and thus the age of the battery. The reason for the last-mentioned advantage is that the balance of the contact spring given impulse largely independent of the angular velocity of the moving coil because it reaches its end-of-work position even with a relatively low battery voltage always in a relatively short period of time - measured by the oscillation time of the balance wheel, so that the contact spring is always about the same tension and about the same length the balance wheel rests against the driver, which is why the impulse given by it is always applied remains roughly the same. It should be emphasized in particular that the inventive Construction is extremely simple despite the high accuracy that can be achieved Has structure, because only two bearings are required for the entire drive and it has correspondingly few moving parts.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.The drawing illustrates an embodiment of the invention.

In einem Werkgestell, das aus einer Grundplatte 1 und einer mit Hilfe von zwei Pfeilern 2 a daran befestigten Brücke 2 besteht, sind eine Unruh 3 mit Spirale 4 und eine mit einem feststehenden Magneten 5 und dem Joch 6 zusammenwirkende Drehspule 7 drehbar angeordnet.In a work frame, which consists of a base plate 1 and one with the help consists of two pillars 2 a attached to it bridge 2, are a balance 3 with Spiral 4 and one with a fixed magnet 5 and the yoke 6 cooperating Moving coil 7 is rotatably arranged.

Die Unruh und die Spirale haben die übliche, bewährte Form. Der Magnet 5 ist in der Längsrichtung magnetisiert und bildet im Luftspalt mit dem Joch 6 ein radialhomogenes Magnetfeld.The balance wheel and the hairspring have the usual, proven shape. The magnet 5 is magnetized in the longitudinal direction and forms with the yoke 6 in the air gap radially homogeneous magnetic field.

Die Drehspule 7 ist vorteilhaft in an sich bekannter Weise als Rechteckspule gewickelt und umschließt den Magneten 5 allseitig. Sie sitzt auf einem Rahmen 7 a, der an seinen beiden Enden Lagerzapfen 7 b zur drehbaren Lagerung der Spule besitzt.The moving coil 7 is advantageously wound as a rectangular coil in a manner known per se and surrounds the magnet 5 on all sides. It sits on a frame 7 a, which has bearing pins 7 b at both ends for the rotatable mounting of the coil.

Auf der Welle der Drehspule ist eine Rolle 8 befestigt, in deren Umfang einander gegenüber zwei Kontaktfedern 9 und 10 mit den zugehörigen Prellschienen 9 b,10 b eingelassen sind. Die beiden Federn bestehen je aus einem dünnen Band mit vorzugsweise rechteckigem Querschnitt und sind an den einander zugekehrten, inneren Seiten je mit einer Auflage 9 a bzw. 10 a aus besonderem Kontaktstoff versehen. Die Kontaktfeder 10 hat außerdem auf ihrer Außenseite eine Isolierauflage 10 c. Beide Kontaktfedern 9 und 10 können in ihrer Elastizität und Härte gleich oder verschieden sein.On the shaft of the rotating reel a roller 8 is attached, in the circumference of which two contact springs 9 and 10 with the associated bumpers 9 b, 10 b are embedded opposite one another. The two springs each consist of a thin band with a preferably rectangular cross-section and are each provided with a support 9 a or 10 a made of special contact material on the inner sides facing one another. The contact spring 10 also has an insulating pad 10 c on its outside. Both contact springs 9 and 10 can be the same or different in terms of their elasticity and hardness.

Die beiden Kontaktfedern 9, 10 wirken zusammen mit einem Kontaktstift 3 b an einem Arm 3 a der Unruh, in dessen Kreisbogenbahn sie bei der Bewegung hineinragen. Auch der Kontaktstift 3 b ist aus besonderem Kontaktstoff.The two contact springs 9, 10 work together with a contact pin 3 b on an arm 3 a of the balance, in whose circular arc they protrude during the movement. The contact pin 3 b is also made of a special contact material.

Die DrehspuIe 7 wird von einer Rückholfeder 11. die einerseits bei E mit einem Ende der Spule 7 verbunden, andererseits bei F isoliert an der Grundplatte 1 befestigt ist, in der gezeichneten Ausgangsstellung gehalten.The spool 7 is supported by a return spring 11 E connected to one end of the coil 7, on the other hand insulated at F on the base plate 1 is attached, held in the initial position shown.

Bei F kann der Pluspol der Batterie angeschlossen und bei C an der Brücke 2 der Minuspol an Masse gelegt werden. Das zweite Ende der Drehspule 7 ist bei D mit den Kontaktfedern 9 und 10 verbunden.At F the positive pole of the battery can be connected and at C at bridge 2 the negative pole must be connected to ground. The second end of the spinning coil 7 is connected to the contact springs 9 and 10 at D.

In der gezeichneten Stellung liegt der Kontaktstift 3 b bei A an der Kontaktfeder 10 an, so daß die elektrische Verbindung von dem Masseanschluß C über die Spirale 4 und den Kontaktstift 3 b, die Kontaktfeder 10, weiter über die Spule 7 und die Zugfeder 11 zum Pluspol F geschlossen ist. Die Spule dreht sich in positiver Richtung mit einer Geschwindigkeit, die größer ist als die Geschwindigkeit der Unruh. Infolgedessen wird die Kontaktfeder 10 von dem Kontaktstift 3 b abgehoben und es kommt die Kontaktfeder 9 daran zur Anlage und übernimmt die Schließung des Stromkreises für die nächsten Winkelgrade. Da nun die Winkelgeschwindigkeit der Drehspule größer ist als die der Unruh, hebt sich die Kontaktfeder 9 von ihrer Prellschiene 9 b ab und auf die Unruh wird damit ein Antriebsimpuls ausgeübt, der der Federkraft und der Elastizität der Kontaktfeder 9 entspricht. Die Kontaktfeder 9 ist so die alleinige Kraftquelle für den Antrieb der Unruh bis zum Punkt B, wo sie die Bewegungsbahn des Kontaktstiftes 3 verläßt und die Berührung mit ihm verliert. Die Unruh schwingt dann allein weiter, während die Rückholfeder 11 die Drehspule 7 wieder in die Ausgangslage zurückzieht.In the position shown, the contact pin 3 b is at A on the contact spring 10, so that the electrical connection from the ground connection C via the spiral 4 and the contact pin 3 b, the contact spring 10, further via the coil 7 and the tension spring 11 to Positive pole F is closed. The spool rotates in a positive direction at a speed greater than the speed of the balance wheel. As a result, the contact spring 10 is lifted from the contact pin 3 b and the contact spring 9 comes to rest on it and takes over the closing of the circuit for the next degrees. Since the angular speed of the rotating coil is now greater than that of the balance wheel, the contact spring 9 lifts off its bumper rail 9 b and a drive pulse is exerted on the balance wheel that corresponds to the spring force and the elasticity of the contact spring 9. The contact spring 9 is the sole power source for driving the balance wheel to point B, where it leaves the trajectory of the contact pin 3 and loses contact with it. The balance then continues to oscillate on its own, while the return spring 11 pulls the rotating coil 7 back into its starting position.

Beim anschließenden Rückschwung der Unruh berührt der Kontaktstift 3 b wieder die Kontaktfeder 10, jedoch diesmal an der isolierten Seite 10 c, so daß kein Stromschluß erfolgt, sondern lediglich die Kontaktfeder 10 etwas aus der Bahn des Kontaktstiftes 3 b gedrückt wird und sich dabei etwas von ihrer Prellschiene gegen die Feder 9 hin abhebt und so nur eine sehr leichte Dämpfung der Schwingung der Unruh bewirkt. Beim Rückschnellen gelangt die Kontaktfeder 10 wieder auf die andere Seite des Kontaktstiftes 3 b in die auf der Zeichnung gezeigte Ausgangsstellung, worauf sich der beschriebene Bewegungsablauf wiederholt. Im Augenblick des Auftreffens des Kontaktstiftes 3 b auf die Kontaktauflage 10 a der Kontaktfeder 10 beim Vorwärtsschwung der Unruh erzeugt die Prellschiene 10 b, da sie in dieser Richtung nicht nachgeben kann, einen relativ hohen Kontaktdruck für die Anfangsphase des Antriebes, so daß für einen kurzen Augenblick die Drehspule selbst von der Unruh bewegt wird.During the subsequent swing back of the balance, the contact pin 3 b touches the contact spring 10 again, but this time on the insulated side 10 c, so that there is no current circuit, but only the contact spring 10 is pushed slightly out of the path of the contact pin 3 b and thereby slightly off lifts its buffer rail against the spring 9 and thus only causes a very slight damping of the oscillation of the balance wheel. When it springs back, the contact spring 10 comes back to the other side of the contact pin 3 b in the starting position shown in the drawing, whereupon the described sequence of movements is repeated. At the moment the contact pin 3 b hits the contact pad 10 a of the contact spring 10 during the forward swing of the balance wheel, the bumper bar 10 b, since it cannot yield in this direction, generates a relatively high contact pressure for the initial phase of the drive, so that for a short time Moment the moving coil itself is moved by the balance.

Für die Dauer des Antriebsimpulses wird der nötige Kontaktdruck von der Kontaktfeder 9 erzeugt, da diese ja an der Berührungsstelle die Unruh antreibt.For the duration of the drive pulse, the necessary contact pressure of the contact spring 9 is generated because it drives the balance wheel at the point of contact.

Das zweifedrige Kontaktorgan vereinigt somit die beiden Grundwirkungen, nämlich die Erzeugung des eigentlichen Antriebsimpulses auf die Unruh und die Schaltung des Stromkreises.The two-winged contact organ thus combines the two basic effects, namely the generation of the actual drive pulse on the balance wheel and the circuit of the circuit.

An der Drehspule 7 ist außerdem eine Schaltfeder 12 angeordnet, die rechtwinklig abgebogen ist und in die Zähne eines Rades 13 des Zeigerwerkes eingreift. Bei jeder Drehung der Drehspule 7 wird das Rad 13 wahlweise um einen oder mehrere Zähne weitergeschaltet. Das Federende ragt in eine rechteckige Aussparung 14 der Grundplatte 1 und bewirkt durch seinen wechselweisen Anschlag an zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Aussparung 14 die Begrenzung der Drehbewegungen der Spule 7.A switching spring 12 is also arranged on the rotating coil 7, which is bent at right angles and engages the teeth of a wheel 13 of the pointer mechanism. With each rotation of the rotating coil 7, the wheel 13 is optionally advanced by one or more teeth. The spring end protrudes into a rectangular recess 14 in the base plate 1 and, through its alternating stop on two opposite sides of the recess 14, limits the rotational movements of the coil 7.

Claims

Claims: 1. Electromechanical gear drive for battery-operated Watches with a gear regulator equipped with a balance wheel, which has a drive half-oscillation the balance wheel against a contact spring of a contact spring carrier attachable driver has, which picks up the drive pulse and a together with the contact spring Contact pair for one driving the contact spring carrier in the drive half-oscillation Forms electromagnet, as well as with another, together with the contact spring a fork-forming member against which the driver in the drive half-oscillation can also be applied, characterized in that the contact spring (9) the link (10) forming the fork in the drive half-oscillation in the direction of movement of the driver (36) of the balance wheel lies behind the contact spring (9) and is designed in this way and it is arranged that in the drive half-oscillation of the driver initially with this member (10) comes into contact and then inevitably the contact spring (9) against the driver can be applied and that the contact springs are the exclusive source of power for driving the driver and thus the gear regulator.

2. Gear drive according to claim 1, characterized in that the electromagnet has a rotating coil (7) with which the contact spring carrier (8) is firmly connected.

3. Gear drive according to claim 1 or 2, characterized in that the driver is a contact pin (3 b) arranged on the balance wheel (3).

4th gear drive after one or more of the preceding claims, characterized in that the contact spring carrier (8) has a stop (9 b) for the contact spring (9), which in the drive half-oscillation in the direction of movement of the driver (3 b) of the balance wheel behind the contact spring and against which the latter rests in its rest position.

5. Gear drive according to one or more of the preceding claims, characterized in that the member (10) forming the fork with the contact spring (9) is designed as a second contact spring which has an insulating layer on its side facing away from the first contact spring (9) (10 c).

6. Gear drive according to claim 5, characterized in that the contact spring carrier (8) has a further stop (10 b) for the second contact spring (10) which lies on the side of the second contact spring facing away from the first contact spring (9).

7. Gear drive according to one or more of claims 2 to 6, characterized in that the moving coil (7) on the one hand with the first and optionally with the second contact spring (9 or 10) and on the other hand with a return spring (11) for the moving coil electrically connected is. B.

Gear drive according to one or more of Claims 2 to 7, characterized in that that on the moving coil (7) a switching element (12) for switching the gear train (13) the clock is arranged.

9. gear drive according to claim 8, characterized in that that the switching element one on her free end angled switching spring (12), the free end of which protrudes into a recess (14) in a circuit board (1) and so on forms a double-acting stop for the rotary movement of the moving coil.