DE3028043A1 - Electric clock drive for stepping motor - has meshing gears with damping liq. in gap between two adjacent teeth - Google Patents
Electric clock drive for stepping motor - has meshing gears with damping liq. in gap between two adjacent teethInfo
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Abstract
Description
Getriebe transmission
Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe, insbesondere für elektrische Uhren, mit durch einen Schrittmotor angetriebenen Zahnrädern.The invention relates to a transmission, in particular for electrical Clocks with gears driven by a stepper motor.
Ein derartiges Getriebe ist aus der DE-OS 2 652 058 bekannt.Such a transmission is known from DE-OS 2,652,058.
Um die störenden Geräusche zu vermeiden, die beim Aneinanderschlagen der Zähne der beiden Zahnräder nach jedem Schaltschritt entstehen, besteht eines der Zahnräder aus einer Silikonkautschukzahnscheibe. Diese Zahnscheibe ist zwischen zwei kreisförmigen Stützplatten eingeschichtet, die aus relativ steifem Material bestehen.To avoid the annoying noises that occur when you hit each other of the teeth of the two gears arise after each switching step, there is one the gears made of a silicone rubber toothed disc. This tooth lock washer is between laminated two circular support plates made of relatively stiff material exist.
Durch die Ausbildung des Zahn rades aus Silikonkautschuk wird zwar das Aufeinanderschlagen der Zähne gedämpft. Trotzdem sind die Geräusche, die dabei entstehen,noch relativ groß. So kann auf diese Art eine Reduzierung der Geräusche nur auf etwa b0 dB erreicht werden.The formation of the gear wheel made of silicone rubber is indeed the clashing of the teeth is dampened. Still, the noises are there arise, still relatively large. In this way, the noise can be reduced can only be achieved to about b0 dB.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Getriebe nach dem Oberbegriff zu schaffen, dessen Geräuschentwicklung wesentlich geringer ist.The object of the invention is to provide a transmission according to the preamble create whose noise is much lower.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an einem der miteinander kämmenden Zahnräder jeweils in der Zahnlücke zwischen den Zahnflanken zweier benachbarter Zähne eine die Zahnlücke zumindest teilweise ausfüllende, an den Zahnflanken haftende Dämpfflüssigkeit angeordnet ist. Diese Dämpfflüssigkeit muß beim Eingreifen eines Zahnes des einen Zahnrades in eine Zahnlücke des anderen Zahnrades verdrängt werden.This object is achieved in that at one of the meshing gears each in the tooth gap between the tooth flanks of two adjacent teeth that at least partially fills the tooth gap Damping fluid adhering to the tooth flanks is arranged. This damping liquid must when a tooth of one gear meshes in a tooth gap of the other Gear are displaced.
Sie bildet dabei ein Polster, das den Zahn relativ sanft in Anlage an die Zahnflanke eines die Zahnlücke begrenzenden Zahnes treten läßt. Dabei kann eine solche Geräuschdämpfung erreicht werden, daß der Geräuschpegel nur noch im Bereich von etwa 20 dB ist.In doing so, it forms a cushion that the tooth engages relatively gently can occur on the tooth flank of a tooth delimiting the tooth gap. Here can such a noise attenuation can be achieved that the noise level is only in the Range of about 20 dB.
Weiterhin sind die aufgrund der Dämpfflüssigkeit zu überwindenden Widerstände wesentlich geringer als die entsprechenden durch Reibung und Verformung der Zähne zu überwindenden Widerstände bei dem hekannten Getriebe. Dies führt bei dem erfindungsgemäßen Getriebe auch zu einer Reduzierung des Energieverbrauchs.Furthermore, those due to the damping fluid have to be overcome Resistances much lower than the corresponding ones due to friction and deformation of the teeth to be overcome resistances in the known gear. This leads to the transmission according to the invention also leads to a reduction in energy consumption.
Da sich die Dämpfflüssigkeit in der Zahnlücke gleichmäßig verteilt, erfolgt auch bei einem relativ großen Zahnflankenspiel zwischen den Zähnen, was z.B. bei niedrigen Temperaturen der Fall ist, eine einwandreie Dämpfung.Since the damping fluid is evenly distributed in the tooth gap, occurs even with a relatively large backlash between the teeth, what E.g. at low temperatures is the case, perfect damping.
Eine seitereReduzierung der zu überwindenden Widerstände kann dadurch erreicht werden, daß die Dämpfflüssigkeit eine viskose Schmierflüssigkeit ist.A further reduction of the resistances to be overcome can thereby can be achieved that the damping liquid is a viscous lubricating liquid.
Eine einfache Möglichkeit die Dämpfflüssigkeit in den Zahnlükken zu halten besteht darin, daß die Dämpfflüssigkeit eine Magnetflüssigkeit ist und durch in den Bereichen der Zahnlükken wirkende Magnetfelder an den Zahnflanken haftend gehalten ist. Diese Ausbildung vermeidet auch auf einfache Weise einen Verlust von Dämpfflüssigkeit durch Abfließen.A simple way to put the damping fluid in the tooth gaps hold consists in the fact that the damping liquid is a magnetic liquid and through Magnetic fields acting in the areas of the tooth gaps adhering to the tooth flanks is held. This training also avoids one in a simple way loss of steaming liquid by draining off.
Ein einfach ausgebildetes Ausführungsbeispiel besteht darin, daß die Zähne des Zahnrades,an dem die Magnetflussigkeit haftet, Magnete sind, wobei jeweils die sich gegenüberliegenden Zahnflanken zweier benachbarter Zähne einen Nordpol und einen Südpol bilden und daß das andere Zahnrad aus einem nichtmagnetischen Werkstoff besteht. Dabei können entweder die Zähne des Zahnrad es abwechselnd einen Nordpol und einen Südpol bilden oder aber eine Zahnflanke eines Zahnes einen Nordpol und die andere Zahnflanke einen Südpol bilden. In beiden Fällen gehen die Magnetfeldlinien durch eine Zahnlücke von der einen sie begrenzenden Zahnflanke zur anderen sie begrenzenden Zahnflanke, so daß die Magnetflüssigkeit durch diesesMagnetfeld in der Zahnlücke gehalten wird.A simple embodiment is that the Teeth of the gear, to which the magnetic fluid adheres, are magnets, with each the opposing tooth flanks of two adjacent teeth have a north pole and form a south pole and that the other gear is made of a non-magnetic material consists. Either the teeth of the gear wheel can alternate with a north pole and a south pole or a tooth flank of a tooth a north pole and the other tooth flank form a south pole. In both cases the magnetic field lines go through a tooth gap from one tooth flank that delimits it to the other that delimits it Tooth flank, so that the magnetic fluid through this magnetic field in the tooth gap is held.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht darin, daß das Zahnrad achsial magnetisiert ist und an seinerden Nordpol bzw. den Südpol bildenden Stirnfläche eine ebenfalls achsial magnetisierte Magnetscheibe größeren Durchmessers als das Zahnrad mit ihrem Südpol bzw. Nordpol in Anlage ist.Another embodiment of the invention is that the Gear is axially magnetized and forming the north pole or the south pole on its Face of an axially magnetized magnetic disk of larger diameter than the gear is in contact with its south pole or north pole.
Die zwischen dem Zahnrad und der Magnetscheibe verlaufenden Magnetfeldlinien halten dabei die Magnetflüssigkeit im ubergangsbereich zwischen Zahnrad und Magnetscheibe.The magnetic field lines running between the gear wheel and the magnetic disk hold the magnetic fluid in the transition area between the gear wheel and the magnetic disk.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann das Zahnrad bzw. die Magnetscheibe achsial fest und die Magnetscheibe bzw. das Zahnrad achsial lose auf einerAchse gelagert sein. Dadurch daß die einander entgegen-gesetzten Pole dieser beiden Teile zueinander gerichtet sind, zieht das fest auf der Achse gelagerte Teil das andere lose auf der Achse gelagerte Teil an sich heran, so daß nur ein einziges dieser Teile auf der Achse befestigt werden muß. Dies ermöglicht eine einfache Montage.In this embodiment, the gear or the magnetic disk axially fixed and the magnetic disk or the gear wheel axially loosely on one axis be stored. Because the opposing poles of these two parts are directed towards each other, the part firmly mounted on the axle pulls the other loosely mounted part on the axle so that only one of these Parts must be attached to the axle. This enables easy assembly.
Damit bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel eine gleichmäßige Verteilung der Magnetflüssigkeit in der Zahnlücke vorhanden ist, kann an jeder Stirnseite des Zahnrades eine Magnetscheibe angeordnet sein.Thus, in this second embodiment, a uniform distribution the magnetic fluid is present in the tooth gap, can be on each face of the Gear to be arranged a magnetic disk.
Besteht das Zahnrad aus einem Kunststoff, in dem magnetisierbare Metallteilchen eingebunden sind, so läßt sich dieses Zahnrad auf einfache Weise herstellen.The gear consists of a plastic in which magnetizable metal particles are involved, this gear can be produced in a simple manner.
Vorteilhaft ist es, wenn das mit Dämpfflüssigkeit versehene Zahnrad das mit der Antriebswelle des Schrittmotors verbundene Antriebsrad ist, da dann bereits bei dem ersten Zahnrad des Getriebes, bei dem durch die Schrittschaltung ein schlagartiges Aufeinandertreffen der Zähne der miteinanderkämmenden Zahnräder eijlgt, eine Dämpfung eintritt. Ein ungedämpftes Weiterschalten kann sich daher nicht auf die nachfolgenden Zahnräder fortpflanzen.It is advantageous if the gearwheel is provided with damping fluid is the drive wheel connected to the drive shaft of the stepper motor, since then already with the first gearwheel of the transmission, with which by the stepping a sudden meeting of the teeth of the meshing gears eijlgt, a damping occurs. An undamped further switching can therefore occur do not propagate to the following gears.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen Figur 1 ein erfindungsgemäßes Getriebe Figur 2 eine Seitenansicht des Antriebszahnrades aus Figur 1 Figur 3 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles eines Antriebszahnrades aus Figur 1 Figur 4 einen Querschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines Antriebszahnrades aus Figur 1 Figur 5 einen Querschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel eines Antriebszahnrades aus Figur 1 In Figur 1 ist das Getriebe eines Schrittmotors 1 dargestellt, dessen Rotor mit einem Antriebszahnrad 2 festverbunden ist.Embodiments of the invention are shown in the drawing. FIG. 1 shows a transmission according to the invention; FIG. 2 shows a side view of the Drive gear from Figure 1 Figure 3 is a side view of a second embodiment a drive gear from Figure 1 Figure 4 is a cross section through a third Embodiment of a drive gear from Figure 1 Figure 5 is a cross section by a fourth embodiment of a drive gear from Figure 1 in Figure 1 the transmission of a stepper motor 1 is shown, the rotor of which has a drive gear 2 is firmly connected.
Das Antriebszahnrad 2 steht mit einem Zahnrad 3 z.B. eines Zeigerwerks in Eingriff.The drive gear 2 is connected to a gear 3, e.g. of a pointer mechanism engaged.
Bei dem in den Figuren 2 und 3 dargestellten Antriebsz2hnrädern 2' und 2" sind die Zähne 4' und 4" als Magnete ausgebildet, wobei in Figur 2 die Zähne 4' in Umfangsrichtung des Antriebszahnrades 2' abwechselnd einen Nordpol und einen Südpol bilden. Durch das zwischen den Nord- und Südpolen herrschende Magnetfeld wird in den Zahnlücken 5 befindliche Magnetflüssigkeit 6 an den Zahnflanken der Zähne 4' haftend gehalten.In the case of the drive gear wheels 2 'shown in Figures 2 and 3 and 2 ", the teeth 4 'and 4" are designed as magnets, with the teeth in FIG 4 'in the circumferential direction of the drive gear 2' alternately a north pole and a Form the South Pole. Due to the magnetic field between the north and south poles is located in the tooth gaps 5 magnetic fluid 6 on the tooth flanks of the Teeth held 4 'adhered.
In Figur 3 sind die Zähne 4" in Umfangsrichtung des Antriebszahnrades Z" so magnetisiert, daß sie an einer Zahnflanke einen Nordpol und an der anderen Zahnflanke einen Südpol bilden. Dadurch liegen sich an einer Zahnlücke 5 jeweils ein Nord- und ein Südpol gegenüber, so daß auch hier ein Magnetfeld herrscht, das die in der Zahnlücke 5 befindliche Magnetflüssig keit 6 an den Zahnflanken der Zähne 4" haftend hält.In Figure 3, the teeth 4 ″ are in the circumferential direction of the drive gear Z "magnetized so that it has a north pole on one tooth flank and a north pole on the other Tooth flank form a south pole. As a result, there are each tooth gap 5 a north and a south pole opposite, so that there is also a magnetic field here, that the magnetic fluid located in the tooth gap 5 speed 6 on the tooth flanks of the teeth 4 "adheres.
In den Figuren 4 und 5 ist das Antriebszahnrad 2"' und 2"" jeweils achsial magnetisiert, so daß die beiden Stirnseiten einen Nordpol und einen Südpol bilden. Koachsial an dem hntriebszahnrad 2"' bzw. 2"" ist in Figur 4 an der einen Stirnseite und in Figur 5 an beiden Stirnseiten eine ehenfalls achsial magnetisierte Magnetscheibe 7 und 7' angeordnet.In Figures 4 and 5, the drive gear is 2 "'and 2" ", respectively axially magnetized so that the two end faces have a north pole and a south pole form. Coaxial to the drive gear 2 "'or 2" "is in Figure 4 on one Front side and in Figure 5 on both front sides an axially magnetized one Magnetic disc 7 and 7 'arranged.
U.z. ist die Anordnung der Magnetscheiben 7 und 7' so, Maß der Südpol der Magnetscheibe 7 an dem Nordpol des Antriebszahnrades 2"' und 2'''' und dem Nordpol der Magnetscheibe 7' an dem Südpol des Antriebszahnrades 2'''' in Anlage ist.U.z. is the arrangement of the magnetic disks 7 and 7 'so, measure the south pole the magnetic disk 7 at the north pole of the drive gear 2 '' 'and 2' '' 'and the north pole the magnetic disk 7 'is in contact with the south pole of the drive gear 2' '' '.
Dadurch ist es auch nur erforderlich das Antriebszahnrad auf der Antriebswelle 8 achsial fest anzuordnen, da die Magnetscheiben durch die Magnetkräfte in Anlage an dem Antriebszahnrad gehalten werden.As a result, it is only necessary to put the drive gear on the drive shaft 8 to be fixed axially, since the magnetic disks are in contact with the magnet forces be held on the drive gear.
Durch die zwischen den Antriebszahnrädern 2" ' und 2'''' und den Magnetscheiben 7 und 7' herrschenden Magnetfelder wird die in den Zahnlücken befindliche Magnetflüssigkeit 6 an den Zahnflanken der Zähne 4''' und 4" " haftend gehalten. Dabei ist aufgrund der zueinander symetrischen Magnetfelder in Figur 5 die Verteilung der Magnetflüssigkeit 6 in der Zahnlücke 5 gleichmäßig über die Breite der Zähne 4"".By between the drive gears 2 '' 'and 2' '' 'and the Magnetic disks 7 and 7 'prevailing magnetic fields is the one located in the tooth gaps Magnetic fluid 6 adhered to the tooth flanks of the teeth 4 '' 'and 4 "". The distribution is due to the mutually symmetrical magnetic fields in FIG the magnetic fluid 6 in the tooth gap 5 evenly over the width of the teeth 4 "".
Die Magnetflüssigkeit besteht aus einer viskosen Schmierflüssigkeit, in der ultra-mikroskopische Partikel aus z.B.The magnetic fluid consists of a viscous lubricating fluid, in which ultra-microscopic particles from e.g.
Eisenoxid mit einer Größe von etwa 100 R enthalten sind.Iron oxide with a size of about 100 R are included.
WährEnd des Betriebs des Getriebes kämmt das Antriebszahnrad 2 mit dem Zahnrad 3. Dabei wird die Magnetflüssigkeit 6 von den Zähnen des Zahnrades 3 verdrängt und bildet dadurch eine Dämpfung, die ein aufeinanderschlagen der Zähne 4 des Antriebszahnrades 2 mit den Zähnen des Zahnrades 3 und damit eine größere Geräuschentwicklung verhindert.During the operation of the transmission, the drive gear 2 meshes with it the gear 3. The magnetic fluid 6 is thereby from the teeth of the gear 3 displaced and thereby forms a damping that prevents the teeth from clashing 4 of the drive gear 2 with the teeth of the gear 3 and thus a larger one Noise development prevented.
Durch das in den Zahnlücken 5 dES Antriebszahnrades 2 herrschende Magnetfeld, wird diE Magnetflüssigkeit 6 auch bei einem Eingreifen eines Zahnes in dic Z.L:nlücke 5 in dieser Zahnlücke 5 gehalten und kann nicht verloren gehen.By the ruling in the tooth gaps 5 of the drive gear 2 Magnetic field, the magnetic fluid 6 also becomes when a tooth engages In the Z.L: gap 5 is held in this tooth gap 5 and cannot be lost.
Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, daß die Scheibe 7 nicht als Magnetscheibe ausgebildet ist, sondern nur aus einem magnetischen Werkstoff besteht. Durch den Nordpol des Antriebszahnrads 2"' bildet sich an der daran anliegenden Seite der Scheibe 7 ein Südpol aus, womit ein Magnetfeld gebildet wird, in dem die Magnetflüssigkeit 6 an den Zahnflanken der Zähne 4''' haftend gehalten wird.In the embodiment shown in Figure 4, it is also possible that the disc 7 is not designed as a magnetic disc, but only from one magnetic material. Formed by the north pole of the drive gear 2 '' ' a south pole emerges on the side of the disk 7 lying against it, creating a magnetic field is formed, in which the magnetic fluid 6 on the tooth flanks of the teeth 4 '' ' is held adherent.
In Figur 5 ist es auch möglich das Zahnrad 2"" als unmagnetisches Kunststoffrad auszubilden.In FIG. 5, it is also possible for the gear 2 ″ ″ to be non-magnetic Train plastic wheel.
Zwischen dem Nordpol der Magnetscheibe 7 und dem Südpol der Magnetscheibe 7 ist dann ein Magnetfeld vorhanden, durch das die Magnetflüssigkeit 6 an den Zahnflanken der Zähne 4'''' haftend gehalten wird.Between the north pole of the magnetic disk 7 and the south pole of the magnetic disk 7 a magnetic field is then present, through which the magnetic fluid 6 on the tooth flanks of the teeth 4 '' '' is held in place.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803028043 DE3028043A1 (en) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | Electric clock drive for stepping motor - has meshing gears with damping liq. in gap between two adjacent teeth |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19803028043 DE3028043A1 (en) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | Electric clock drive for stepping motor - has meshing gears with damping liq. in gap between two adjacent teeth |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3028043A1 true DE3028043A1 (en) | 1982-02-18 |
Family
ID=6107998
Family Applications (1)
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DE19803028043 Ceased DE3028043A1 (en) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | Electric clock drive for stepping motor - has meshing gears with damping liq. in gap between two adjacent teeth |
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