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Title:
CLOCKWORK COMPRISING A MICROGENERATOR AND A TESTING METHOD FOR CLOCKWORKS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/063749
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a clockwork in which the rotor of a generator (10, 11, 13) is driven by a spring via a multitude of wheels (51, 61, 71) and pinions (50, 60, 70), whereby the operation of the generator is controlled by an electronic control circuit (81). Said wheels and pinions are all grounded in order to prevent spark strikings which can be caused by the charging of voltages due to frictional electricity.

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Inventors:
SCHAFROTH KONRAD (CH)
MAERKI ERIC (CH)
Application Number:
PCT/CH2000/000179
Publication Date:
October 26, 2000
Filing Date:
March 27, 2000
Export Citation:
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Assignee:
CONSEILS ET MANUFACTURE VLG S (CH)
SCHAFROTH KONRAD (CH)
MAERKI ERIC (CH)
International Classes:
G04B13/02; G04B31/08; G04B17/00; G04C3/00; G04C10/00; H02K7/116; H02K7/18; (IPC1-7): G04C3/00; H05F3/02
Foreign References:
US4711584A1987-12-08
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
Saam, Christophe (2 faubourg du La, P.O. Box 1448 Neuchâtel, CH)
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Claims:
Ansprüche
1. Uhrwerk, in welchem der Rotor eines Generators (10,11,13) von einer Feder über eine Vielzahl von Rädern (51,61,71) und Ritzeln (50, 60,70) angetrieben wird, wobei der Gang des Generators von einer elek tronischen Regelschaltung (81) geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die benannten Räder und Ritzel elektrisch geerdet sind.
2. Uhrwerk gemäss dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens gewisse benannte Räder (51,61,71) und Ritzel (50,60,70) aus einem nicht magnetischen Material hergestellt werden.
3. Uhrwerk gemäss dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens das Rad (51) und/oder das Ritzel (50), das in den benannten Rotor (10,11,13) eingreift, aus einem nicht magneti schen Material hergestellt werden.
4. Uhrwerk gemäss einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das benannte nicht magnetische Material Kupfer Berylium (CuBe) umfasst.
5. Uhrwerk gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der genannten Räder (51) und/oder Ritzel (50) aus einem elektrisch gut leitfähigen Material besteht.
6. Uhrwerk gemäss dem vorhergehenden Anspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das benannte Material ein elektrisch leitendes Oxyd ist.
7. Uhrwerk gemäss dem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das benannte Material Gold ist.
8. Uhrwerk gemäss dem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das benannte Material elektrisch leitendes Plastik ist.
9. Uhrwerk gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der genannten Räder (51) und/oder Ritzel (50) mit einer Beschichtung versehen ist.
10. Uhrwerk gemäss dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die benannte Beschichtung elektrisch leitend ist.
11. Uhrwerk gemäss einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die benannte Beschichtung nicht magnetisch ist.
12. Uhrwerk gemäss einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die benannte Beschichtung nicht oxydierbar ist.
13. Uhrwerk gemäss einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die benannte Beschichtung eine Härte grösser als 200HV hat.
14. Uhrwerk gemäss einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch ge kennzeichnet, dass die Dicke der benannten Beschichtung kleiner als 1, m ist.
15. Uhrwerk gemäss einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch ge kennzeichnet, dass die benannte Beschichtung aus Gold oder einer Gold legierung besteht.
16. Uhrwerk gemäss einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die benannte Beschichtung aus einem elektrisch leitenden Oxyd besteht.
17. Uhrwerk gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass mindestens ein Zahneingriff nicht epilami siert ist.
18. Uhrwerk gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die benannten Räder (51,61,71) und Ritzel (50,60,70) über den Zahneingriff geerdet werden.
19. Uhrwerk gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet dass mindestens eines der Räder oder Ritzel nicht epilamisiert ist.
20. Uhrwerk gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Materialien für die benannten Räder und Ritzel verwendet werden, die ungefähr das gleiche elektrochemische Potential und/oder die gleiche dielektrische Konstante haben.
21. Uhrwerk gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der benannten Räder (51, 61,71) und Ritzel (50,60,70) über die Achsen geerdet wird.
22. Uhrwerk gemäss dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die benannten Achsen über die Lagerstellen (41) geerdet werden.
23. Uhrwerk gemäss dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die benannten Lagerstellen (41) ein elektrisch leitendes Öl verwenden.
24. Uhrwerk gemäss dem Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die benannten Achsen mittels Schleifkontakten geerdet werden.
25. Uhrwerk gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Uhrwerk ein 01 verwendet wird, das gegen Ozon resistent ist.
26. Uhrwerk gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Uhrwerk ein Trockenschmiermittel ver wendet wird.
27. Uhrwerk gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass es vorher getestet worden ist, um zu prüfen, ob bestimmte Teile des Uhrwerks geerdet sind.
28. Uhrwerk gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass sie Lager enthält, die das Öl gegen die Oxyda tion schützen.
29. Uhrwerk, in welchem der Rotor (10,11,13) eines Generators von einer Feder über eine Vielzahl von Rädern (51,61,71) und Ritzeln (50, 60,70) angetrieben wird, wobei der Gang des Generators von einer elek tronischen Regelschaltung (81) geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Uhrwerk ein 61 verwendet wird, das gegen Ozon resistent ist.
Description:
Uhrwerk mit einem Mikrogenerator und Testverfahren für Uhrwerke.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Uhrwerk, insbesondere ein Uhrwerk mit einem Mikrogenerator. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Testverfahren für solche Uhrwerke.

Uhrwerke mit einem Mikrogenerator wurden insbesondere in den Patentschriften CH597636 (Ebauches SA) und EP0851322 (Ronda SA) beschrieben. In einem solchen Uhrwerk wird die von mechanischen Uhr- werken bekannte Unruhe durch einen Generator 10-22 (Fig. 2) und eine elektronische Regelschaltung 81 mit einem Quarzoszillator 85 ersetzt. Der Generator wird von der nicht dargestellten Feder über einen Teil des Räder- werks 50,60,70 (Fig. 1) der Zeitanzeige angetrieben. Der Generator speist die Elektronik, die dann ihrerseits die Drehzahl des Generators und somit den Gang des Uhrwerks regelt. Solche Uhrwerke kombinieren folglich die Vorteile einer mechanischen Uhr mit der Genauigkeit einer Quarzuhr.

Die Kräfte, Momente und Drehzahlen, die in einem solchen Uhrwerk wirken, sind ungefähr in der gleichen Grössenordnung wie bei einer mechanischen Uhr. Deswegen ist zu erwarten, dass die Abnutzung ungefähr im gleichen Masse sein würde.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Feststellung, das dies überraschenderweise nicht der Fall ist. In solchen Uhren treten nach kurzer Zeit starke Abnutzungserscheinungen auf : Es wurde beispielsweise festgestellt, dass das sich 01 in den Lager- steinen innert kurzer Zeit zersetzt. Ausserdem wurden an den Zahnspitzen starke Abnutzungserscheinungen beobachtet.

Abnutzungserscheinungen wurden auch an Stellen beobachtet, wo sich die Zähne nie berühren, zum Beispiel eben an den Zahnspitzen.

Zudem ist viel Abrieb im Öl auf den Lagersteinen zu finden. Je schneller das

Rad dreht, um so stärker wird das Öl an den Lagerstellen des betreffenden Radeszerstört.

Ein Ziel der Erfindung ist es, ein Uhrwerk mit einem Mikro- generator zu bauen, bei welchem diese Probleme nicht auftreten.

Ein anderes Ziel ist es, ein Uhrwerk mit einem Mikrogenerator zu bauen, das mindestens genauso dauerhaft wie ein konventionelles mechanisches Uhrwerk ist.

Ein anderes Ziel ist es, ein billiges und zudem zuverlässiges Uhr- werk zu bauen, das mit einem Generator geregelt wird und bei welchem diese Abnutzungsprobleme nicht vorkommen.

Gemäss der Erfindung werden diese Ziele durch einen Mikro- generator entsprechend den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 erreicht, wobei bevorzugte Varianten in den abhängigen An- sprüchen angegeben sind.

Diese Ziele wurden insbesondere dadurch erreicht, dass das Phänomen, das die schnelle Abnutzung verursacht, verstanden wurde.

Insbesondere wurde das oben angegebene Problem dadurch gelöst, dass ein völlig unerwarteter Effekt in solchen Uhrwerken erkannt wurde, und dass Lösungen, um diesen Effekt zu verhindern, erfunden worden sind.

Der grundlegende Unterschied zwischen einem mechanischen Uhrwerk und einem Generatoruhrwerk liegt in der elektrischen Erdung der Bauteile. In einer konventionellen mechanischen Uhr ist die Unruhe über die Spiralfeder direkt elektrisch geerdet. In einem Uhrwerk mit einem Mikrogenerator sollte eigentlich der Rotor 10 des Generators über das Räderwerk 50,51,60,61,70,71 auch elektrisch geerdet sein. Messungen haben aber gezeigt, dass dem überraschenderweise nicht so ist : der Rotor ist von der Platine des Uhrwerks isoliert.

Die im Rahmen der Erfindung gefundene Erklärung für diese er- staunliche Tatsache ist Folgende : Da das Antriebsmoment am Generator sehr klein ist und die Magnete 12 des Rotors Streufelder haben, darf die Achse 50 des Zahnrades 51, das den Rotor antreibt, nicht magnetisch sein.

Ansonsten erhält der Rotor ein Positionsmoment, das wesentlich grösser ist als das Antriebsmoment, das am Generator zur Verfügung steht, was den Stillstand des Generators verursacht. Um dies zu verhindern wurde nun die betreffende Achse aus Kupfer-Berylium (CuBe) hergestellt. Diese Lösung wurde schon in der obenerwähnten Anmeldung EP0851322 beschrieben.

Kupfer-Berylium hat aber die Tendenz, Oxydschichten zu bilden. Wenn diese Oxydschicht dick genug ist und die Flächenpressungen im Getriebe klein sind, können der Rotor 10 sowie das Rad 51 und das Ritzel 50 (Inter 2), das den Rotor antreibt, vom Rest des Uhrwerks elektrisch isoliert sein.

Wenn nun der Generator 10, das Ritzel 50 und das Rad 51 von den anderen Teilen des Uhrwerks elektrisch isoliert sind, können sie sich durch Reibungselektrizität und/oder durch Streufelder des Rotors, die im Rad 50-51 eine Spannung induzieren, elektrisch aufladen. Sobald die Spannung einen bestimmten Wert erreicht, können Funkenschläge ent- stehen, wie später beschrieben, was eine schnellere Abnutzung des Rider- werks und eine rasche Zerstörung der Schmierung verursachen kann.

Die isolierten Räder und der Rotor können sich insbesondere durch Reibungselektrizität aufladen. Wenn zwei Flächen in Berührung sind und sich danach trennen, werden aus der einen Oberfläche Elektronen mitgerissen. Dies hat zur Folge, dass der eine Körper negativ, der andere positiv geladen ist. Wenn die Körper nicht elektrisch voneinander isoliert sind, werden die Ladungen beim nächsten Kontakt einfach wieder aus- getauscht.

Falls nun aber die Körper voneinander isoliert sind, zum Beispiel durch eine Oxydschicht, können diese Ladungen nicht ausgetauscht werden, so dass die Körper aufgeladen werden.

Ladungen mit der gleichen Polarisation stossen sich gegenseitig ab. Dies führt dazu, dass sich die Ladungen so weit wie möglich von- einander entfernen. Da die Ladungstrennung auf dem kleinen Ritzel stattfindet, haben die Ladungen die Möglichkeit, sich auf das grosse Zahnrad zu verteilen, womit das Ritzel keine Ladung mehr aufweist und somit bei der nächsten Trennung wieder geladen werden kann. Mit Hilfe dieses Prinzips funktioniert der bekannte Van den Graaf Generator. Auf diese Weise entsteht eine Ladungspumpe, die Ladungen auf den Rotor 10 aufbringt. Wenn davon ausgegangen wird, dass dabei im Eingriff zwischen Rotor 10 und Rad 51 ca. 7'000'000 und zwischen dem Ritzel 50 und dem Rad 61 ca. 1'000'000 Zahneingriffe pro Tag stattfinden, ist ersichtlich, dass sich auf diese Art und Weise erhebliche Spannungen aufbauen lassen.

Sobald die auf diese Weise entstandene Spannung grösser als die Durchschlagsspannung der Isolationsschicht ist, entsteht ein Ladungs- austausch. Je nach Spannung kann dabei ein Funkenschlag entstehen.

Wenn nun der Rotor 10 elektrisch vom Rest des Uhrwerks isoliert ist, was durch Messungen des elektrischen Widerstandes zwischen Platine 30 und Rotor 10 bewiesen werden konnte, lädt er sich auf, sei es durch Luftreibung, durch Ladungstrennung wie weiter oben beschrieben oder durch Induzierung von Spannung im Rad 50-51 durch die magnetischen Streufelder des Rotors 10.

Wenn die durch Reibungselektrizität und/oder durch Streufelder des Rotors aufgebaute Spannung so gross wird, dass die elektrische Isolie- rung nicht mehr ausreicht, kommt es zu Entladungen. Dies können Funken- entladungen im Zahneingriff sein, es können aber auch andere Entladun- gen vorkommen, zum Beispiel direkt zwischen dem Rotor 10 und der Pla- tine 30. Diese Entladungen verursachen folgenden Schäden im Uhrwerk : Das Rad 61 (Inter 1) hat an den Zahnspitzen einen grossen "Abrieb", die Zahnspitzen sind stark zerstört, obschon diese Zahnspitzen nie mit Zähnen des anderen Zahnrades in Berührung kommen.

'Auf dem Ritzel 50 (Inter 2) entsteht eine relativ dicke Oxydschicht. Auch hier sind teilweise die Zahnspitzen zerstört. Zudem sind Abriebsspuren an den Zahnflanken sichtbar.

Das Öl von Inter 1 (60-61), Inter 2 (50-51) und Generator 10 wird zerstört, einerseits durch Bildung von Ozon, anderer- seits durch die hohe elektrische Spannung und den Funkenschlag.

') In den Lagern 41 hat es Abriebsspuren, das 61 ist voll von kleinen Partikeln.

'Die Verzahnung der Zahnräder ist mit Abriebspartikeln verschmutzt.

'Die Zapfen werden durch die Partikel im Öl stark abge- n utzt.

'Durch die verschiedenen chemischen Substanzen im Öl werden die Zapfen chemisch angegriffen.

Die Elektronik 81 wird eventuell durch die Entladungen gestört.

Diese Probleme treten erst nach einiger Zeit auf, dann aber bleibt das Uhrwerk nach kurzer Zeit stehen. Wenn einmal Funkenschlag entsteht, wächst die Oxydschicht und somit die Neigung, die Räder mittels Reibungs- elektrizität aufzuladen und die Zerstörungen erfolgen mit immer grösserer Intensität. Nach kurzer Zeit ist die Reibung durch das zerstörte 61 und den Schmutz in den Lagersteinen so gross, dass die am Generator zur Verfü- gung stehende Antriebsleistung kleiner als die benötigte Antriebsleistung ist, so dass die Regelung nicht mehr funktioniert.

Erfindungsgemäss wurden Versuche unter einem Raster- ElektronenMikroskop (REM) gemacht, um zu prüfen, ob sich die Räder im Räderwerk aufladen können. Dabei wird ein Elektronenstrahl auf den Rotor 10 fokussiert. Wenn nun der Rotor aufgeladen werden kann, be- deutet dies, dass er über das Getriebe 50,51,60,61,70,71 von der Platine 30 elektrisch nicht geerdet, d. h. gegenüber der Platine isoliert ist.

Im REM konnten Funkenschläge beobachtet werden, was be- weist, dass der Rotor 10 elektrisch isoliert ist. Die Beschädigungen, die am Räderwerk sichtbar sind, haben eine grosse Ahnlichkeit mit den Schäden, die in den Uhren nach einem Tragtest von mehreren Monaten auftreten.

Um die Probleme der Uhrwerke mit einem Mikrogenerator ge- miss dem Stand der Technik zu losen, wird in einer ersten Ausführungs- form der Erfindung das Getriebe geerdet. Damit wird verhindert, dass sich der Rotor und das Getriebe elektrisch aufladen können. Das Getriebe kann beispielsweise über den Zahneingriff geerdet werden, oder über die Achsen, zum Beispiel in den Lagerstellen oder mittels Schleifkontakten auf den Achsen.

In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, die auch mit der ersten Ausführungsform kombiniert werden kann, werden Ladungs- trennungen verhindert. Die Entstehung von Ladungstrennungen kann beispielsweise verhindert werden, indem Materialien verwendet werden, die ungefähr das gleiche elektrochemische Potential und/oder die gleiche dielektrische Konstante haben. Wenn die Materialien, die miteinander in Kontakt sind, ungefähr die gleiche Oberflächenbeschaffenheit haben, ist die Tendenz nicht sehr gross, dass bei der Trennung der Materialien Elek- tronen mitgerissen werden. Es können daher beispielsweise Materialien oder Oberflächen verwendet werden, die gute tribologische Eigenschaften und eine Härte grösser als 200HV haben.

In einer dritten Ausführungsform der Erfindung, die auch mit der ersten und/oder mit der zweiten Ausführungsform kombiniert werden kann, wird ein Öl verwendet, das gegen Ozon resistent ist. Dies erlaubt, die

Schmierung auch intakt zu halten, wenn innerhalb des Uhrwerks regel- mässig Ozon durch Funkschläge produziert wird.

In einer vierten Ausführungsform der Erfindung, die auch mit der ersten und/oder mit der zweiten und/oder mit der dritten Ausführungsform kombiniert werden kann, werden Lagersteine verwendet, die das 01 möglichst gut gegen die Oxidation schützen. Dies wird erreicht indem die Lagersteine möglichst geschlossen sind, damit einerseits das Öl durch die Kapillarwirkung im Lager gehalten wird, und andererseits damit das Öl nicht so dem Sauerstoff und dem eventuell vorhandenen Ozon ausgesetzt ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an- hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt : Figur 1 einen Querschnitt durch einen Teil des Getriebes und des Mikrogenerators eines Uhrwerks.

Figur 2 eine Draufsicht auf ein mit einem Mikrogenerator und der zugehörigen Elektronik ausgerüstetes Modul.

Figur 1 zeigt einen seitlichen Schnitt eines in einem Uhrwerk montierten Mikrogenerators gemäss der Erfindung, wobei nur die zum Ver- ständnis der Erfindung notwendigen Teile des Uhrwerks dargestellt sind.

Das Uhrwerk enthält einen mechanischen Energiespeicher in Form einer nicht dargestellten Feder. Die Feder wird durch eine nicht dargestellte Auf- zugsvorrichtung oder vorzugsweise durch eine durch die Bewegungen des Uhrträgerarms in Schwingung gebrachte Masse aufgezogen. Die Feder treibt über ein nicht dargestelltes konventionelles Getriebe die verschiede- nen Zeiger und Anzeigen der Uhr an, insbesondere den Sekundenzeiger, der auf der Sekundenachse 70 montiert ist.

Das auf der Sekundenachse 70 montierte Sekundenrad 71 treibt ein erstes Zwischenritzel 60 (Inter 1) an, welches seinerseits über das erste Zwischenrad 61 ein zweites Zwischenritzel 50 (Inter 2) antreibt. Das erste

Zwischenritzel 60 sowie seine Achse besteht beispielsweise aus Stahl oder einem anderen geeigneten Metall ; das zweite Zwischenritzel 50 und seine Achse dagegen aus einem nicht magnetisierbaren Material, vorzugsweise einer Kupfer-Beryllium-Legierung, damit nicht wegen der Kraft der Mag- nete auf das Zwischenrad ein Positionsmoment auf den Generator ausge- übt wird.

Das zweite Ritzel 50 treibt seinerseits über das zweite Zwischen- rad 51 und das Ritzel 15 die Achse 10 des Rotors des Generators an. Die Achse 10 ist zwischen zwei synthetischen stossdämpfenden Lagern 31 und 41 rotierend gehalten. Das erste stossdämpfende Lager 31 ist mit der Pla- tine 30 des Werks verbunden, während das zweite stossdämpfende Lager 41 mit einer Brücke 40 verbunden ist.

Der Rotor besteht aus einer oberen Scheibe 11 und einer unteren Scheibe 13, welche mit der Achse 10 fest verbunden sind. Die untere FlAche der oberen Scheibe 11 enthält in diesem Beispiel sechs einzelne Magnete 12, die in regelmässigen Abständen nahe der Peripherie der Scheibe ange- ordnet sind. Die obere Fläche der unteren Scheibe 13 ist in gleicher Weise mit sechs einzelnen Magneten 14 ausgestattet, welche symmetrisch zu den sechs Magneten der oberen Scheibe angeordnet sind.

Der Stator enthält drei Induktionsspulen 20,21 und 22, die zwischen den Scheiben 11 und 13 montiert sind. Der Generator ist zwischen der Platine 30 des Uhrwerks und einer Brücke 40 montiert, was erlaubt, den gesamten Generator inklusive Spulen zu verbergen.

Die Figur 2 zeigt eine Draufsicht des Moduls 80 ausgestattet mit einem Mikrogenerator. Die drei Spulen 20,21,22 des Stators des Mikro- generators sind auf dem Modul 80 montiert und seriell zwischen den Punkten 800 und 803 des elektronischen Moduls 80 verbunden. Ein IC 81 ist auf dem Modul 80 montiert. Der Zweck dieses ICs besteht darin, die Dreh- geschwindigkeit des Mikrogenerators zu überwachen und diese Geschwin- digkeit zu regeln, indem der Wert eines variablen Belastungswiderstandes

vom IC verändert wird, mit welchem der Mikrogenerator belastet werden kann.

Wie oben erklärt, kann sich eine Oxydschicht auf dem Rad 51 und dem Ritzel 50 aus Kupfer-Beryllium bilden, die diese Räder elektrisch von den anderen Rädern 61,71 und von der Platine 30 isoliert. Dieses Problem besteht vor allem bei Uhrwerken mit einem Mikrogenerator, weil die Kräfte zwischen den Rädern und somit auch die Flächenpressung im Ein- griff sehr klein sind, so dass kein guter elektrischer Kontakt zwischen den Rädern zustande kommt. Obwohl die Kräfte in einer mechanischen Uhr in etwa in der gleichen Grössenordnung sind, ist in diesem Fall die Unruhe, welche die Drehzahl regelt, mittels der Spiralfeder elektrisch mit der Platine verbunden, so dass sie sich nicht aufladen kann.

Durch den oben erklärten Mechanismus werden Ladungen in den Rädern und Ritzeln und im Rotor 10 akkumuliert, welche Funkenschläge verursachen können. Durch diese Funkenschläge werden dann die Zahn- räder schnell abgenutzt und das Öl im Uhrwerk wird durch das durch die Funkenentladungen erzeugte Ozon zerstört. Ausserdem kann die Schal- tung 81 durch die Funkenschläge gestört werden, so dass das Uhrwerk nicht mehr korrekt geregelt wird.

Um diese Probleme zu verhindern werden gemäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung mindestens ein Teil der Räder 51,61,71 und Ritzel 50,60,70 geerdet. Vorzugsweise werden für die Räder Mate- rialien oder Beschichtungen verwendet, die sehr gute elektrische Kontakt- eigenschaften haben, so dass keine starke Flächenpressung notwendig ist, um einen guten elektrischen Kontakt herzustellen.

Gemäss einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird die Entstehung von Ladungstrennung verhindert, indem im Getriebe Materi- alien verwendet werden, die ungefähr das gleiche elektrochemische Poten- tial und/oder die gleiche Dielelektrische Konstante haben. Wenn die Ma- terialien die miteinander in Kontakt sind ungefähr die gleiche Oberflächen-

beschaffenheit haben, ist die Tendenz nicht so gross, dass bei der Trennung der Materialien Elektronen mitgerissen werden.

Vorzugsweise wird also ein Material oder zumindest eine Ober- fläche für die Räder und Ritzel 50,51,60,61,70 und/oder 71 verwendet, das gleichzeitig die Ladungstrennung verhindert und auch einen elektroni- schen Kontakt bei schwacher Flächenpressung zwischen Rädern erlaubt.

Vorzugsweise wird ein Material verwendet, das gute elektrische Eigenschaften hat, auf welchem sich keine Oxydschicht bildet und das zu- dem gute tribologische Eigenschaften hat. Es können zum Beispiel Räder und Ritzel aus einem billigeren Material verwendet werden, beispielsweise aus Plastik, CuBe, Aluminium, Messing oder Stahl (für Räder und Ritzel, die vom magnetischen Feld des Rotors nicht beeinflusst werden), die dann mit einem sorgfältig ausgewähiten Material beschichtet werden. Die Schicht- dicke ist vorzugsweise kleiner als 1, um, die Härte grösser als 200HV, das Beschichtungmaterial darf nicht magnetisch sein und muss gut auf dem Grundmaterial haften. Ausserdem muss eine Kombination von Materialien verwendet werden, bei welcher das Grundmaterial der Zahnräder nicht in die Beschichtung diffundiert. Die Beschichtung kann beispielsweise aus Gold, einer Goldlegierung oder aus elektrisch leitenden Oxyden bestehen.

Es können aber auch Rader und Ritzel vollständig aus Gold, aus Silber, aus einem elektrisch leitendem Material, aus Ceramicor, aus einem elektrisch leitenden Plastik oder einem ähnlich gut leitenden Material verwendet werden.

Damit der elektrische Kontakt gut ist darf die Verzahnung der Räder und Ritzel nicht epilamisiert sein, da das Epilam wie ein Isolator wirkt.

Gemäss der Erfindung kann das Getriebe auch durch die Achsen geerdet werden. Normalerweise werden Rubine, die gute elektrische Iso- latoren sind, für die Lagerung von Achsen in der Uhrenindustrie verwendet.

In einer Variante der Erfindung wird aber ein Lagerwerkstoff 41 verwen- det, der gute tribologische Eigenschaften hat, aber elektrisch auch noch

leitend ist. So kann das Getriebe auch über die Lagerstellen geerdet werden.

In einer bevorzugten Variante der Erfindung wird in den Lagern eine Schmierung verwendet, beispielsweise in Form von einem elektrisch leitenden Fett oder 01, damit sich das Getriebe über die Lagerstellen erden lässt.

Das verwendete 01 ist ausserdem gemäss der Erfindung auch noch gegenüber Ozon resistent, so dass die Schmierung langer intakt bleibt, auch wenn Funkschläge vorkommen. Es kann auch ein Trocken- schmiermittel verwendet werden, oder eine Mischung aus 61 und einem Trockenschmiermittel.

In einer bevorzugten Variante der Erfindung werden Lagersteine oder Rubine verwendet, die das Ö ! mög) ichst gut gegen die Oxidation durch Sauerstoff oder Ozon schützen. Dies wird erreicht indem die Lager- steine möglichst geschlossen sind, damit einerseits das Öl durch die Ka- pillarwirkung im Lager gehalten wird und andererseits damit das Öl nicht so dem Sauerstoff und dem eventuell vorhandenen Ozon ausgesetzt ist.

Falls ein normales Uhrenöl verwendet werden soll gibt es noch die Möglichkeit, spezielle Lagersteine für die Lager zu verwenden, die so gestaltet sind, dass das 61 möglichst rundum gegen Oxydation geschützt ist. Souche Lagerelement können unter anderem für den Generator, für das Inter 2 und das Inter 1 verwendet werden. Es wurden beispielsweise Ver- suche gemacht mit Duofix, Duobil und Duokif Lagersteinen der Firma KIF Parechoc AG, die Decksteinplätchen aufweisen, die das 01 in einem fast geschlossenen Raum halten. Solche Lager haben auch den Vorteil, dass das 01 durch die Kapillarwirkung im Vergleich zu den normalerweise verwen- deten Lagersteinen besser im Lager bleibt und weniger die Tendenz hat breitzulaufen.

Dadurch können auch Ole verwendet werden, die nicht eine sehr grosse Oberflächenspannung haben, wie z. B. perfluorierte Ole wie das Fomblin Z 25.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Testverfahren, mit welchem geprüft werden kann, ob Räder in einem Uhrwerk geerdet sind.

Mit diesem Testverfahren können dann verschiedene Materialien und Be- schichtungen getestet werden. Das funktionierende Uhrwerk, das getestet wird, wird in einem RasterElektronenMikroskop REM mit Elektronen be- schossen. Teile, die nicht elektrisch geerdet sind, werden dabei aufgeladen.

Wenn nun bestimmte Teile, zum Beispiel der Rotor und die Ritzel/Räder 50/51 von der Platine oder anderen Komponenten elektrisch isoliert sind, werden sich diese Teile aufladen, bis dass die Spannung an irgend einer Stelle im Räderwerk so gross wird, dass eine Entladung durch einen Fun- kenschlag stattfindet. An dieser Stelle entsteht dann ein kleiner Schaden.

Auf diese Art und Weise kann nun festgestellt werden, ob die Räder ge- erdet sind. Wenn das Uhrwerk im REM einwandfrei während einer be- stimmten Zeit läuft und keine Beschädigungen an den Rädern nach diesem Test festgestellt werden können bedeutet dies, dass die Räder elektrisch miteinander verbunden sind.

In einer anderen Ausführungsform des Testverfahrens wird eine elektrische Ladung berührungsfrei auf den Rotor aufgebracht. Dabei wird eine Hochspannungsquelle an das Uhrwerk angeschlossen, indem der eine Pol an die Platine 30 angeschlossen wird, und der andere Pol so möglichst nahe an den Rotor 10,11,13 positioniert wird. Wenn nun ein Funkenschlag auf den Rotor stattfindet, wird der Rotor elektrisch aufgeladen. Wenn der Rotor und das Räderwerk elektrisch geerdet sind, verteilen sich die Ladun- gen im Uhrwerk und es gibt keinen Grund für einen Funkenschlag zwischen den Zahnrädern, die miteinander im Eingriff sind. Somit sollten an den Zahnrädern auch keine Beschädigungen sichtbar sein. Falls aber die Zahn- räder elektrisch nicht gut miteinander verbunden sind, kann ein Funken- schlag im Zahneingriff stattfinden. In diesem Fall werden die Zähne be- schädigt.

In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens wird der Widerstand zwischen Rotor und Platine gemessen. Dabei muss die Feder aufgezogen sein, damit die Zahnräder im Eingriff sind und die Flächen- pressung im Eingriff in etwa der Flächenpressung entspricht, die für den Normalbetrieb notwendig ist. Der Rotor darf aber mechanisch nicht stark belastet werden, da sonst die Antischockelemente ausgelenkt werden und die Rotorachse elektrisch mit der Platine verbunden wird. Am besten wird die Messung mit einem dünnen Draht durchgeführt, mit dem der Rotor kontaktiert wird. Dabei muss der Rotor durch die Berührung mit dem Draht zum Stillstand gebracht werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch Uhren, die mit diesen Testverfahren getestet worden sind.