DE1538846C - Kontakteinrichtung für Schwingankermotoren - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Für die einwandfreie Funktion eines zeithaltenden

Kontakteinrichtung für Schwingankermotoren mit Schwingankermotors ist aber die Erfüllung beider

mindestens einer auf dem Schwinganker angeordneten diametralen Bedingungen erforderlich. Aufgabe der

Antriebsspule, der als Stator in der Schwingungsnull- Erfindung ist es daher, eine Kontakteinrichtung zu

lage ein Dauermagnet gegenübersteht, und einer an 5 schaffen, mit der beide Bedingungen erfüllt werden,

einem Ende, ortsgebunden, mit dem Stator isoliert wobei aber die gegenseitig störenden Einflüsse ausge-

eingespannten Kontaktfeder, die #hit ihrem freien schaltet sind. .. ·

Ende derart in die Bahn eines auf dem Schwinganker Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in

befestigten Kontaktgliedes hineinragt, daß sich das der Schwingebene der Kontaktfeder zwischen der

Kontaktglied und das Kontaktfederende in beiden io ortsfesten Einspannstelle und dem freien Federende

Bewegungsrichtungen über einen Teil der Halbperi- sowie symmetrisch zu deren Nullstellung ein weiteres

odenschwingung des Ankers berühren. Paar von Kontakten angeordnet ist, und daß bei jeder

Die bekannten elektrischen Schwingankermotoren Halbperiode das Einschalten der Antriebsspule über

in Uhren benutzen, ebenso wie die Erfindung, eine . diese Kontakte, das Ausschalten dagegen über den

Kontakteinrichtung mit einer an einem Ende befestig- 15 Kontakt am Federende erfolgt,

ten Kontaktfeder, deren Oberfläche blank ist. Das Es handelt sich hierbei also um zwei in Reihe

freie Ende der Kontaktfeder weist auf die Schwing- liegende Kontakte. Die Kontaktfeder kann bei dieser

ankerachse, die zur Kontaktfeder in der Regel senk- Anordnung »weich« sein, denn in dem Moment, in

recht steht, und ragt in die Kontaktbahn eines auf dem der Kontaktstift auf dem Schwinganker das freie

dem Schwinganker befestigten starren Kontaktgliedes, ao Federende berührt, kann noch kein Strom fließen, da

das z. B. ein runder, eckiger oder messerartig ausge- der Kontakt zwischen Kontaktfeder und einem der

bildeter Stift sein kann. Kontaktfeder und Kontakt- anderen, seitlich der Kontaktfeder angeordneten

stift sind so zueinander angeordnet, daß der Kontakt- Kontaktstifte noch nicht hergestellt ist. Infolgedessen

stift während seiner Bewegung die Feder an ihrem darf in diesem Moment der Kontaktdruck zwischen'¹''·

freien Ende mitnehmen kann und sie so weit auslenkt, as dem freien Federende und dem Kontaktstift des

bis er von der Feder auf Grund seiner Kreisbahn Schwingankers wesentlich kleiner sein als der für den

abgleitet und die Feder sich dann selbst überläßt. einwandfreien Stromdurchgang erforderliche Min-

Während jeder Halbschwingung des Ankers berührt destkontaktdruck. Noch bevor die Kontaktfeder bei

also der Kontaktstift für kurze Zeit die Feder, so daß ihrer Auslenkung den seitlich angeordneten Kontakt-

die Antriebsspulen einen Stromimpuls erhalten. Die 30 stift berührt, sind eventuelle Prellungen abgeklungen,

beiden während einer vollen Schwingung des Ankers Sobald die Kontaktfeder den seitlich angeordneten

auftretenden Stromimpulse sollen im Strom-Zeit- Kontaktstift berührt, beginnt der Stromfluß, und der

Diagramm möglichst rechteckig sein und zeitlich Kontaktdruck sowohl zwischen dem Kontaktstift auf

gesehen gleich weit von der Ruhelage des Ankers dem Schwinganker und dem freien Federende als

(Nulldurchgang) entfernt und in der Nähe des Null- 35 auch der Kontaktdruck zwischen der Kontaktfeder

Durchgangs liegen. und dem seitlich angeordneten Kontaktstift erhöht

Bei derartigen Kontakteinrichtungen ergeben sich sich auf den erforderlichen Wert, da durch das Aberhebliche Schwierigkeiten durch das Auftreten von stützen der Kontaktfeder am seitlich angeordneten Schwingverzerrungen komplexer Art, insbesondere Kontaktstift sich deren wirksame Länge stark verrinwährend und "nach jeder Kontaktgabe. So kommen 40 gert und die Kontaktfeder sich dadurch »versteift«. z. B. bei den Kontaktfedern Schwinggemische vor, in Im folgenden wird die Wirkungsweise und die denen Torsionsschwingungen enthalten sind. Bei den Wirksamkeit der Erfindung an Hand der F i g. 1 bis 3 meisten bekannten Kontakteinrichtungen treten be- im einzelnen beschrieben.

reits nach relativ kurzer Betriebszeit Mängel bei der F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine

Kontaktgabe in Form von hohen Ubergangswider- 45 erfindungsgemäße Kontakteinrichtung in der Drauf-

ständen auf, die durch Kontaktprellungen und Kon- sieht;

taktabbrand hervorgerufen werden. Auch Kontakt- F i g. 2 zeigt die gleiche Kontakteinrichtung in der

einrichtungen, deren Kontaktfedern zur Dämpfung Seitenansicht;

mit elastischen Isolierschichten, z. B. Lackschichten, F i g. 3 zeigt ein Beispiel, wie das Kontaktstiftpaar belegt sind oder feste oder bewegliche Gewichte tra-so justierbar gestaltet werden kann,
gen, haben sich auf die Dauer bei serienmäßiger Her- Gemäß den Fig. 1 und 2 ist auf einem Schwingstellung nicht bewährt, anker wenigstens eine Antriebsspule angeordnet. In

Nachteilig für den Isochronismus von gangordnen- der Ruhelage (Schwingungsnullpunkt) steht ihr ein den Schwingankern ist, daß die Kontaktfeder zur, ortsfester Dauermagnet gegenüber. Die erfindungs-Erzielung eines Mindestkontaktdruckes eine Mindest- 55 gemäße Kontakteinrichtung besteht aus einem Konhärte bzw. eine Mindeststeife benötigt. Wie ein- taktstift 4, der auf dem Schwinganker befestigt ist, gehende Untersuchungen ergeben haben, wirkt sich einer einseitig in 7 isoliert befestigten, blanken Konaber die Härte der Kontaktfeder im Moment des Auf- taktfeder 1 und zwei Kontaktgliedern S und 6, die pralls des Kontaktstiftes des Schwingankers auf die isoliert rechts und links sehr dicht an der Kontakt-Kontaktstelle der Kontaktfeder störend auf den Iso- 60 feder 1 angeordnet sind. Der Kontaktstift.4 des chronismus aus, denn nach der Isochronismusbedin- Schwingankers ist so montiert bzw. justiert, daß er gung soll die Unruhe bzw. der Schwinganker »frei«, sich in der SchwingungsnuIIage befindet, wenn der d. h. störungsfrei schwingen können, damit Schwer- Schwinganker in der Ruhestellung steht. Der Strompunktsverlagerungen von Unruh und Unruhspirale, lauf ist aus Fig. 2 zu ersehen,
deren beider Schwerpunkte möglichst zusammenfallen 65 In F i g. 1 sind drei Bewegungsphasen aus der sollen, vermieden werden. Infolgedessen wäre also eine Halbperiode dargestellt, in der sich der Schwinganker weiche Feder erforderlich, die aber nicht in der Lage gegen den Uhrzeigersinn dreht. Die andere Halbwäre, den erforderlichen Kontaktdruck aufzubringen. periode verläuft spiegelbildlich. Berührt der Kontakt-

stift 4 die Kontaktfeder 1 nicht — dies ist der Fall, wenn sich der schwingende Anker außerhalb des Bewegungsbereiches der Kontaktfeder 1 befindet —, so deckt sich die Lage der Kontaktfeder 1 in F ig. 1 mit der Verbindungslinie 9 zwischen dem-Befestigungsort 7 und der Schwingankerachsmitte^.¹ Dieses ist die Wartestellung der Kontaktfeder 1. Der kontaktstift 4 bewegt sich jetzt auf der Kreisbahn 3 in Richtung auf die Kontaktfeder 1.

Bewegungsphase I

Der Kontaktstift 4 prallt auf die Kontaktfeder 1 auf und versetzt sie in ein unerwünschtes Schwingen. Der Kontaktvorgang wird eingeleitet. Infolge der nun allmählichen Anspannung der Kontaktfeder 1 kommen die unerwünschten Schwingungen der Kontaktfeder 1 jedoch zum Abklingen, bevor die

Bewegungsphase II

einsetzt: Die Kontaktfeder 1 berührt das Kontaktglied 6. In diesem Moment verstärkt sich der Kontaktdruck sowohl am Kontaktstift 4 als auch am Kontaktglied 6 auf das erforderliche Maß, da die effektive Federlänge durch den »Anschlag« 6 auf die Länge 1 b verkürzt wird. Der Stromfluß beginnt und bleibt so lange bestehen, bis der Kontaktstift 4 den Winkel durchlaufen hat. In diesem Augenblick ist die

Bewegungsphase III

erreicht. Das Ende der Kontaktfeder 1 gleitet vom 3» Kontaktstift 4 ab, wodurch der Stromkreis unterbrochen wird, und schwingt in die Richtung ihrer Ausgangslage zurück. In Stellung II löst sich die Kontaktfeder 1 wieder vom Kontaktglied 6 und begibt sich, bis zur Ruhe ausschwingend, in ihre Ausgangsposition. Für diesen Vorgang steht viel Zeit zur Verfugung, da der Kontaktstift 4 auf dem Schwinganker, von der Nullage aus gerechnet, jetzt noch bis zu etwa 270° zu überstreichen hat und diesen Weg auch wieder zurückzulegen hat, ehe das Kontaktspiel sich in umgekehrter Richtung wiederholt.

Um eine günstige Anordnung der Kontaktglieder 5 und 6 zur Kontaktfeder 1 zu erhalten, ist es erfahrungsgemäß zweckmäßig, die Kontaktglieder 5 und 6 im Abstand la, gleich etwa ein Drittel der Gesamtfederlänge vom Befestigungsort 7 aus gerechnet, zu montieren. Der Kontaktabstand d von der ruhenden Kontaktfeder 1 ist sehr gering und richtet sich nach den Dimensionen der Kontakteinrichtung.

Es ist vorteilhaft, die Kontaktglieder 5 und 6 aus 5» einem Stück 11 (Fig.3) herzustellen und dieses in Längsrichtung zur Kontaktfeder 1 verschiebbar anzuordnen. Femer ist es zweckmäßig, die Kontaktfeder 1 und die verstellbaren Kontaktglieder 5 und 6 auf einem gemeinsamen Isolierstück 12 so zu vereinigen, wie es F i g. 3 zeigt. Die sich ergebende Baueinheit kann dann in der Produktion vorgefertigt werden, wobei das Kontaktteil 11 mit den Kontaktgliedern 5 und 6 bereits vorjustiert werden kann. Die gesamte Baueinheit befestigt man ebenfalls in Längsrichtung der Kontaktfeder 1 verschiebbar, um den richtigen Ausschaltpunkt in der Bewegungsphase III einstellen zu können (F i g. 1 und 3).

Durch die erfindungsgemäße Kontakteinrichtung sind, wie bereits erwähnt, die schädlichen Einflüsse der Kontaktprellungen, die zu Funken und zum Abbrand führen, nahezu vollkommen und die eingangs erwähnten Schwingungsverzerrungen komplexer Art gänzlich unwirksam gemacht

Die Erfindung bietet gegenüber den bekannten Kontakteinrichtungen noch einen wesentlichen Vorteil: Im Falle eines Stillstandes des Schwingankers durch beispielsweise eine die Schwingung störende Erschütterung wird der Stromfluß automatisch unterbrochen, da die Kraft, mit der der Kontaktstift 4 bei ruhendem Schwinganker gegen die Kontaktfeder 1 drückt, praktisch Null ist und deshalb die Kontaktfeder 1 weder am Kontaktglied 5 noch am Kontaktglied 6 anliegen kann. Auf diese Weise wird nicht nur verhindert, daß sich die Antriebsbatterie rasch ent- ^ lädt, sondern daß sie nach völliger Entladung ausläuft **

=>5 und das Uhrwerk in Mitleidenschaft zieht.

Claims (3)

. Patentansprüche:

1. Kontakteinrichtung für Schwingankermotoren mit mindestens einer auf dem Schwinganker angeordneten Antriebsspule, der als Stator in der Schwingungsnullage ein Dauermagnet gegenübersteht, und einer an einem Ende ortsgebunden mit dem Stator isoliert eingespannten Kontaktfeder, die mit ihrem freien Ende derart in die Bahn eines auf dem Schwinganker befestigten Kontaktgliedes hineinragt, daß sich das Kontaktglied und das Kpntaktfederende in beiden Bewegungsrichtungen über einen Teil der Halbperiodenschwingung des Ankers berühren, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schwingebene der Kontaktfeder (1) zwischen der ortsfesten Einspannstelle (7) und dem freien, Federende sowie symmetrisch zu deren Nullstellung ein weiteres Paar von Kontakten (5, 6) angeordnet ist, und daß bei jeder Halbperiode das Einschalten der Antriebsspule über diese Kontakte, das Ausschalten dagegen über den Kontakt am Federende erfolgt.

2. Kontakteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktpaar (5,6) mit dessen Anschluß (11) aus einem Stück besteht (F i g. 3) und auf einem Isolierblock (12) justierbar angeordnet ist.

3. Kontakteinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Bestandteile eine Baugruppe bilden, die bereits justiert in das Montagechassis eingesetzt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen