DE1523915B2 - Magnetische kupplung fuer feinwerktechnische geraete insbe sondere uhren - Google Patents

Description

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Zur Kraftübertragung zwischen zwei rotierenden gen Stellung des Permanentmagneten der stillstehen-

Wellen werden häufig Kupplungen benötigt, die eine den Antriebswelle ein, wodurch die Ganggenauigkeit

gewisse Elastizität in Umfangsrichtung aufweisen. der Uhr beeinflußt ist.

Das kann beispielsweise durch Zwischenschaltung Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine von elastischen Teilen, wie Federn, Gummipuffer 5 magnetische Kupplung für feinwerktechnische Geod. dgl., zwischen die beiden Kupplungshälften er- rate, besonders Uhren, zu schaffen, die die aufgeführfolgen. Für andere Zwecke sind wieder Kupplungen ten Nachteile vermeidet, wirtschaftlich herstellbar ist erforderlich, bei denen das zu übertragende Moment und zur Kraftübertragung in gleicher Drehrichtung begrenzt sein soll. Hierfür finden vorwiegend Rei- und mit gleicher Drehzahl zwischen gleichachsig anbungskupplungen Verwendung. Für beide Zwecke io geordneten Wellen mit zwei in einem äußeren ruhensind aber mit Vorteil auch magnetische Kupplungen den Magnetfeld rotierenden Kupplungsteilen besteht, anwendbar, bei denen die Kraftübertragung ohne deren eines mit der treibenden und deren. anderes mechanische Verbindung oder Berührung der beiden Kupplungsteil mit der getriebenen Welle fest ver-Kupplungshälften allein durch die magnetischen bunden sind.

Kräfte erfolgt. Solche Kupplungen finden vorwiegend 15 Die Aufgabe ist dadurch gelöst, daß zwischen zwei

dort Anwendung, wo die Kraftübertragung durch parallele Polplatten eines Magneten zwei Flügelräder

eine flüssigkeitsdichte Wand hindurch erfolgen soll, bzw. Scheiben aus ferromagnetischem Werkstoff, die

oder aus anderen Gründen eine mechanische Ver- gegeneinandergerichtete, radial angeordnete Flügel

bindung der beiden Wellen miteinander unmöglich bzw. Ansätze tragen, zur Bildung einer elastischen

oder unerwünscht ist. Während im allgemeinen zu- 20 Kupplung angeordnet sind.

mindest einer der Kupplungsteile die Magnete trägt, Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der, die also mitumlaufen, und, wenn es sich um Elektro- beiden Kupplungsteile als flache Scheiben wird einer^ magnete handelt, Schleifringe für die Stromzuführung seits zwischen den Magnetpolen und den Kupplungszu deren Wicklung erfordern, ist es auch bekannt, " teilen ein großflächiger und daher möglichst verlustdie Kupplungsteile aus ferromagnetischem Werkstoff 25 armer Feldlinienübergang,gewährleistet, während die in einem äußeren ruhenden Magnetfeld umlaufen zu gegeneinandergerichteten flügelartigen Vorsprünge lassen. Bei einer magnetischen Kupplung dieser Art dieser Scheiben eine scharfe Bündelung der Feldfür Flüssigkeitszähler sind die Kupplungsteile einer- linien in Umfangsrichtung beim Übergang von der seits als Zylinder, andererseits als diesen glocken- einen Scheibe auf die andere bedingen, woraus sich förmig umgreifender Teil ausgebildet. Bei einer wei- 3° eine harte Charakteristik der Kraftübertragung erteren bekannten Kupplung für den gleichen Zweck gibt, d. h., daß schon kleine Stellungsabweichungen sind die beiden Kupplungsteile in Gestalt von gleich- zwischen den beiden Teilen einen scharfen Abfall artigen magnetischen Scheiben mit gegeneinander- der Übertragungskräfte zur Folge haben,
gerichteten Polen in Form von Zylinderausschnitten Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher ausgeführt. Es ist weiterhin ein stufenlos regelbares 35 erläutert werden, die in den F i g. 1 bis 5 einige AusGetriebe bekannt, bei dem die treibende und die an- führungsbeipiele und in der F i g. 6 ein Anwendungsgetriebene Welle parallel zueinander angeordnet und beispiel einer solchen Kupplung zeigt,
mit gleich ausgebildeten Getriebeteilen versehen sind, F i g. 1 stellt zunächst die grundsätzliche Anordwährend dazwischen verschieblich ein dritter Ge- nung der Kupplung gemäß der Erfindung dar. Sie triebeteil angeordnet ist, über den die Kraftübertra- 40 besteht aus den Flügelrädern 1 und 2, die auf den gung erfolgt. Diese Getriebeteile bestehen zum Teil miteinander zu verbindenden Wellen 3 bzw. 4 beaus Scheibenrädern mit aufgesetzten Magneten oder festigt sind. Sie rotieren in einem magnetischen Feld, Stücken aus ferromagnetischem Werkstoff, die durch das durch die Polplatten 5 und 6 eines Magneten 7 einen äußeren ruhenden Magneten erregt werden, gebildet wird. Dieser Magnet 7 kann je nach den an zum anderen aus Ringen aus elektrisch leitendem 45 die Kupplung zu stellenden Forderungen ein PerWerkstoff, in denen durch die Magnete der anderen manentmagnet oder auch ein Elektromagnet sein. In Teile Wirbelströme erzeugt werden. letzterem Fall ist er ^ mit einer Erregerspule 8 ver-

Bekannte Anordnungen dieser Art sind für fein- sehen. Die Verwendung eines Elektromagneten er»

werktechnische Geräte, besonders für elektrisch be- gibt als weiteren Vorteil einer solchen Kupplung, daß

triebene Uhren, nicht geeignet. 50 die Verbindung willkürlich oder in Abhängigkeit von

Magnetische Kupplungen für elektrisch betriebene der Netzspannung selbsttätig gelöst werden kann.
Uhren sind bekannt. So zeigt z. B. die französische Die beiden Flügelräder 1 und 2 sind mit einer glei-Patentschrift 787 605 eine magnetische Kupplung für chen Anzahl gleichgestalteter, radial strahlenförmig Uhren, die aus federnden Lamellen, einer magnetisier- angeordneter, gegeneinandergerichteter Flügel 9 verbaren Scheibe und zusätzlichen Mitnehmern kompli- 55 sehen, durch die die magnetischen Kraftlinien zwiziert und aufwendig herzustellen ist. sehen den Polen 5 und 6 gebündelt werden, so daß

Die französische Patentschrift 1 230 864 zeigt die eine verhältnismäßig starre Kupplung zwischen den Ausbildung einer permanentmagnetischen Kupplung beiden Rädern erzielt wird, die nur geringe Winkelallgemeiner Bauart. Eine weitere Ausbildung von abweichungen bei Drehmomentschwankungen gemagnetischen Kupplungen für Synchronuhren zeigt die 60 stattet.

USA.-Patentschrift 2 091 841. Dabei sind Permanent- Ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Flügelmagnetscheiben parallel im gleichen Abstand zur An- rades ist beispielsweise in den F i g. 2 und 3 in Antriebswelle des Synchronmotors angeordnet, die auf sieht und Querschnitt dargestellt. Dieses Flügelrad einen weiteren, einen Teil eines Pendelschaftes bil- besteht aus einer flachen Scheibe 10, die eine Anzahl denden Permanentmagneten wirken. Bei einem Aus- 65 senkrecht in Richtung auf die Gegenscheibe sich erf all des Synchronmotors und einem Antrieb der streckender dünner Ansätze 11 hat. Diese können bei-Uhr durch ein Gangreservewerk tritt eine ständige spielsweise aus Blech bestehen und an der Scheibe Beeinflussung des Pendels entsprechend der jeweili- 10 angeschweißt oder angenietet sein. Diese Ansätze

bewirken, daß das magnetische Feld zwischen den beiden Scheiben stark gebündelt wird, so daß eine starke konzentrierte Kraftübertragung erfolgt. Für den Übergang der Kraftlinien von den Polplatten auf die Flügelräder steht dagegen die gesamte Fläche der Scheibe zu Verfügung.

Eine besonders günstige einfache Ausführung eines Flügelrades mit radial abstehenden Ansätzen zeigen auch die Fig. 4 und 5 in Ansicht und Querschnitt. Bei diesem Rad bestehen die Ansätze 12 aus um 90° aus der Fläche der Scheibe 13 aufgebogenen, durch Einschnitte in der Scheibe gebildeten Lappen. Ein solches Flügelrad kann in einfacher Weise durch einen Stanzvorgang aus einer ebenen Scheibe gebildet werden.

Eine magnetische Kupplung gemäß der Erfindung ist besonders geeignet für die Zwecke der Synchronisierung eines von einem Federwerk angetriebenen Gangreglers. Hierbei besteht die Forderung einer elastischen Verbindung des Synchronmotors mit dem Räderwerk der Uhr, die eine ungünstige Beeinflussung oder Beschädigung des mechanischen Gangreglers vermeidet. Es ist auch bereits bekannt, zwischen dem Synchronmotor und dem Gangregler der Uhr eine bei Netzausfall der Spannung für den Motor sich lösende Kupplung vorzusehen. Die bekannten Anordnungen dieser Art haben aber gewisse Nachteile. Wegen der geforderten, weichen elastischen Übertragung des Drehmomentes ist das Einschwenken von Zahnrädern und damit eine direkte Kupplung ungünstig. Aber auch eine axiale Verschiebung der Kupplungsteile ist wegen der damit verbundenen Reibung unerwünscht. Diese Nachteile der bekannten Anordnungen vermeidet eine Kupplung gemäß der Erfindung. Sie bietet darüber hinaus für diesen Zweck noch den Vorteil, daß ein in Sperrstellung geratener und dadurch bei den bekannten synchronisierten Uhren nicht wieder anlaufender Gangregler durch die magnetische Kupplung gemäß der Erfindung zum Wiederanlaufen gebracht wird. Nach Durchrutschen eines Ansatzes des Kupplungsstemes gegenüber der Gegenscheibe wird durch die magnetische Kraftwirkung zwischen den nächsten Flügeln die Scheibe kurzzeitig in entgegengesetztem Drehsinn beeinflußt, wodurch die Sperrung des Gangreglers aufgehoben und dieser wieder angeworfen wird.

In Fig. 6 der Zeichnung ist das Schema einer synchronisierten Uhr mit einer Magnetkupplung gemäß der Erfindung beispielsweise schematisch dargestellt. Das Zeigerwerk dieser Uhr, bestehend aus Stundenzeiger 21 und Minutenzeiger 22, wird von der Feder 23 angetrieben. Mit 24 ist der Gangregler dieses Uhrwerkes bezeichnet. Zur Synchronisierung dient der Synchronmotor 25, der gleichzeitig auch über eine Grenzkraftkupplung 26 den Aufzug der Feder 23 besorgt. Der Motor 25 wirkt andererseits in

ίο bekannter Weise auf das Sekundenrad 27 des Räderwerkes der Uhr ein und synchronisiert damit den Gang des Gangreglers 24. Zwischen Motor 25 und Sekundenrad 27 ist eine magnetische Kupplung 28 gemäß der Erfindung angeordnet. Diese Kupplung besteht aus den beiden Sternscheiben 29, die zwischen den Polplatten 30 des Magneten 31 angeordnet sind. Dieser Magnet ist vorzugsweise ein Elektromagnet" der an die auch den Motor 25 speisende Netzspannung angeschlossen ist, so daß die Verbindung zwischen Motor und Gangregler bei Fortfall der Netzspannung aufgehoben'wird. Die Sternräder 29__ dieser Kupplung können von einer der eingangs be' _ schriebenen Ausführung sein.

Claims (3)

Patentansprüche: **"^

1. Magnetische Kupplung für feinwerktechnische Geräte, vorzugsweise für Uhren, die einen durch einen Elektromotor, synchronisierten Gangregler aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei parallele Polplatten (5, 6) eines Magneten (7) zwei Flügelräder (1, 2) bzw. Scheiben (10, 13) aus ferromagnetischem Werkstoff, die gegeneinandergerichtete, radial angeordnete Flügel (9) bzw. Ansätze (11, 12) tragen, zur Bildung einer elastischen Kupplung angeordnet sind.

2. Magnetische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (12) der Scheiben (13) aus um 90° aus den Scheibenffächen (13) geschnittene und aufgebogene Lappen gebildet sind.

3. Magnetische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle eines permanenten Magneten (7) ein Elektromagnet (8) zur Erzeugung des magnetischen Feldes verwendbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen