DE1523927C - Elektrische Uhr - Google Patents

Description

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Seit geraumer Zeit sind elektrische Uhrwerke be- . wird, der für jede beliebige Uhrenart verwendet werkannt, welche die zum Antrieb erforderliche Energie den kann und der in jeder beliebigen Stellung und einem elektromagnetischen Stoß entnehmen, der auf jede beliebige Weise orientiert funktioniert, wodurch die Wechselwirkung eines Dauermagneten und bei ein weiterer beträchtlicher Vorteil in einem sehr einer in Übereinstimmung mit den Schwingungen 5 geringen Verbrauch an elektrischer Energie besteht, eines mechanischen Reglers von Stromimpulsen Demnach besteht die Erfindung in einer elekdurchfllossenen Spule erzeugt wird. trischen Uhr mit kontaktlos mittels einer elektro-

Die bekannten Vorrichtungen dieser Art weisen nischen Schaltung angetriebenen, aus einer Welle,

jedoch stets technische Mangel verschiedener Natur einer Spiralfeder und einem Schwungrad bestehen-

auf, welche bis heute nicht vollkommen beseitigt io dem Unruhschwinger, die dadurch gekennzeichnet

werden konnten. Diese Mangel, welche entweder alle ist, daß in der Schwungradebene das Schwungrad

oder doch mindestens teilweise bei jedem der be- aus einem unterbrochenen Ring besteht, der beim

kannten Systeme dieser Art vorhanden sind, können " Schwingen in die öffnung einer Spule eindringt,

folgendermaßen zusammengefaßt werden: dessen Unterbrechung der Länge der Spule entspricht

a) großes Gewicht des schwingenden mechanischen ^l* ^{und de}' ^{mit der}, ^We"^{e du}f^{ch eil}?^e emzige am äuße-Reglers (z.B. bei Verwendung eines Pendels, das ^{ren E}.^{nde ν}%^άι?¹™ Speiche verbunden ist, und daß den Betrieb in nur einer einzigen Stellung ge- ™ ^{emem Ende}, ^des .unterbrochenen Ringes ein

.-. Dauermagnet und an einem radialen, zur genannten

^a '' Speiche diametral entgegengesetzt angeordneten

b) geringe elektromagnetische Leistung und in- ₂₀ Arm ein aus magnetisch gut leitendem Material befolgedessen hoher elektrischer Energieverbrauch, stehender und den Magneten umhüllender Schirm

c) Beeinflussung des Ganges der Uhr durch äußere befestigt ist. .. _.v Magnetfelder auf Grund des beweglichen und ^Der erfindungsgemäße Unruhschwinger kann an , nicht in ein elektromagnetisches System mit ge- - elektrischen Uhren jeder Art sowie allgemein an schlossenem Kraftfeld eingeschlossenen Ma- »5 Apparaten angebracht werden.jro die Erzeugung gneten, '" elektrischer oder mechanischer Impulse^konstanter

" ' . Frequenz erforderlich ist.

d) Betrieb, der an eine vorgeschriebene Stellung Der Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung des Reglers in bezug auf das Gravitationsfeld _{erfolgt durch} Speisung aus einem Gleichstrom oder der Erde gebunden ist (z. B. bei der Verwendung ₃₀ gegebenenfalls gleichgerichteten Wechselstrom ervon Pendeln oder Unruhen mit vertikaler zeugenden Generator.

Achse), D_er erfindungsgemäße Unruhschwinger unter-

e) die Schwierigkeit, einen mechanischen Regler scheidet sich gegenüber den entsprechenden, heutzu schaffen, der leicht am restlichen Uhrwerk zutage verwirklichten und mit Transistoren vermontiert bzw. von demselben demontiert wer- ₃₅ sehenen Uhrwerkorganen sowohl durch eine beden kann. trächtliche Gewichtsverminderung, als auch durch

' So ist z. B. eine elektrische Uhr bekannt, bei wel- eine bedeutende Reduktion des Raumbedarfs. Dies

eher das Schwungrad aus einem unterbrochenen ermöglicht seinen Gebrauch auch bei Anordnungen

Ring besteht, der einen beim Schwingen in die öff- mit horizontal verlaufenden Achsen, wodurch die

nung einer Spule eindringenden Magneten trägt 40 erfindungsgemäße Vorrichtung von einer vorgeschrie-

(schweizerische Patentschrift 169 405), wobei der beqen bzw. zwangläufigen Position unabhängig ist.

Ring des Schwungrades durch eine einzige Speiche In der Praxis kann die erfindungsgemäße Vorrich-

mit der Welle verbunden ist, jedoch ist dieses System tung beispielsweise durch die in der Zeichnung dar-

nicht für die, serienmäßige Herstellung geeignet, weil gestellten Ausführungsformen verwirklicht werden,

der Magnet erst dann auf dem Schwungrad ange- 45 Es zeigt

bracht werden kann, wenn das Schwungrad bereits F i g. 1 eine Ansicht in. Richtung der Achse des

montiert ist. Auch diev Demontage des bekannten Magnets und des Schirms,

Unruhschwingers ist äußerst schwierig, so daß die F i g. 2 eine um 90° gedrehte Ansicht der in,

vorgenannten Punkte b), c) und e) in vollem Umfang F i g. 1 dargestellten Abbildung,

zutreffen. 50 F i g. 3 eine der F i g. 2 entsprechende Ansicht,

Es ist ferner bekannt, auf dem Schwungrad der wobei sich der Magnet jedoch in einer anderen Stel-

Unruh einen tangential polarisierten Magneten anzu- lung befindet, und

ordnen (schweizerische Patentschrift 350 254), doch F i g. 4 den elektronischen Stromkreis der erfin-

treffen hier die vorgenannten Nachteile ebenfalls zu, dungsgemäßen Vorrichtung.

insbesondere der Nachteilb), weil der von der Un- 55 Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, besteht

ruh getragene Magnet nur auf drei Seiten von den die erfindungsgemäße Vorrichtung aus ' einem

Windungen der Spule umgeben wird, also nicht voll- Schwungrad 10 sowie einem Dauermagneten 11,

kommen in diese eintaucht. Außerdem ist bei dieser dessen Pole sich auf den flachen Seiten befinden;

bekannten Vorrichtung ein in üblicher Weise mit ferner einem magnetischen Schirm 12, einer Spule

zwei Speichen befestigter Ring vorgesehen, der ver- 60 13, einem Gestell 14 für die Spule 13 und einer

hindern würde, daß die Schwingung eine genügend Spiralfeder.

große Amplitude aufweist, wenn man nicht auf die Wie man sehen kann, ist der kleine Dauermagnet

den Magneten allseitig umgebende Spule verzichtet 11 am äußeren Ring des aus nichtmagnetischem Ma-

hätte. . terial bestehenden Schwungrades 10 befestigt, wobei

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- 65 der Ring bei 15 auf einer gewissen Strecke zur Ergrunde, auf einfache Weise alle diese Probleme zu leichterung der Montage und Demontage des eleklösen und die vorstehend erwähnten Nachteile zu trischen Teils auf bzw. von dem mechanischen Teil vermeiden, indem ein Unruhschwinger geschaffen der Vorrichtung unterbrochen ist. Der Ring des

Schwungrades 10 ist durch eine einzige, entsprechend geformte Speiche 17 an der Welle 16 befestigt, wobei die Speiche 17 gleichzeitig durch ihr verdicktes Teil 18 als Gegengewicht wirkt.

Kn der genannten Speiche 17 diametral gegenüberliegender Arm 19 trägt den aus einem den Magnetismus gutleitenden Material bestehenden Schirm 12, der den Magnetfluß des kleinen Dauermagneten il schließt, wodurch verhindert wird, daß der Gang durch sich in der Nähe der Unruh befindende Eisenteile beeinflußt wird.

Der Arm 19 hat' einen Vorsprung 19', der dazu dient, das fehlende Gewicht des unterbrochenen Abschnittes 15 auszugleichen. Der Dauermagnet 11 und der Schirm 12 hüllen in der Ruhelage die Spule 13 fast vollständig ein, und zwar der erstere im Innern und der letztere außen. Diese relative Stellung — Magnet 11 — Spule 13 — gestattet, den größten Teil des Flusses, der von der Spule 13 erzeugt wird, sowie des vom Dauermagneten 11 produzierten Flusses zu verwerten, was einen sehr geringen elektrischen Stromverbrauch ermöglicht.

Die Spule 13 wird durch das aus isolierendem Material bestehende Gestell 14 in ihrer Stellung gehalten. Bei jedem Durchgang des Dauermagneten 11 durch das Innere der Spule 13 wird in dieser ein Spannungsimpuls mit annähernd sinusförmigem Verlauf erzeugt, von welchem der Transistor 23 nur eine Halbwelle verstärkt.

Das Schwungrad erhält bei jeder Schwingung entsprechend seiner Ruhelage zwei motorische Impulse, wie dies bei den Uhren mit traditioneller Hemmung der Fall ist, wodurch die Energieveränderungen des Schwungrades auf ein Mindestmaß beschränkt werden.

Eine Variante der vorliegenden Erfindung, welche eine, noch bessere magnetische Leistung des Unruhantriebes und infolgedessen eine weitere Verminderung des Stromverbrauchs ermöglicht, ist in F i g. 3 dargestellt. Bei dieser Lösung besteht das Schwungrad 10, welches grundsätzlich wie das in dem vorher beschriebenen Beispiel beschriebene ausgebildet ist, aus magnetischem Material, und der Dauermagnet - 11 ist gegenüber dem Mittelpunkt des Schirmes 12 leicht verschoben. Daher ergibt es sich daß der Magnetfluß durch den Ring auf den Schirm 12 zurückgeführt wird, wodurch das gesamte magnetische Feld zwischen dem Schirm 12 und dem Magneten 11 stark konzentriert wird.

Diese Vorrichtung erzeugt bei jeder vollständigen Schwingung nur einen einzigen Stromimpuls.

Die zu den Vorrichtungen gehörende elektronische Schaltung ist schematisch in F i g. 4 dargestellt, und zwar ist mit 26 die Stromquelle, mit 23

' der Transistor, mit 13 die Spule, mit 11 der Magnet, mit 24 eine Kapazität, mit 25 ein Widerstand, mit Vp die Steuerspannung, mit Vb die die Spule erregende Spannung und mit Vc die an den Enden der Kapazität entstehende Spannung bezeichnet.

Während der Ruhestellung des Transistors 23

ίο wird an den Enden der Kapazität 24 eine Spannung Vc erzeugt, die sich im Moment, in welchem der Erregerimpuls erfolgt, mit der von der Spule 13 erzeugten Spannung Vb summiert. Dadurch ist es möglich, die Windungszahl des Erregerteils der Spule bedeutend zu vermindern, da dieser nur den Spannungsunterschied Vb = Vp — Vc erzeugen muß, anstatt Vb = Vp, wie dies bei bekannten Stromkreisen erforderlich ist. Der Widerstand 25 dient einzig und allein zur Stabilisierung des Stromkreises.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrische Uhr mit kontaktlos mittels einer' elektronischen Schaltung angetriebenem, aus einer Welle, einer Spiralfeder und einem Schwungrad bestehendem Unnihschwingev*dadurch gekennzeichnet, daß in der Schwungradebene das Schwungrad aus einem unterbrochenen Ring besteht, der beim Schwingen in die öffnung einer Spule eindringt, dessen Unterbrechung der Länge der Spule entspricht und der mit der' Welle durch eine einzige, am äußeren Ende verdickten Speiche verbunden ist und daß an einem Ende des unterbrochenen Ringes ein Dauermagnet und an einem radialen, zur genannten Speiche diametral entgegengesetzt angeordneten Ann ein aus magnetisch gut leitendem Material bestehender und den Magneten umhüllender Schirm befestigt ist.

2. Elektrische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad aus nichtmagnetischem Material besteht und der Dauermagnet in bezug auf den ihn umhüllenden Schirm symmetrisch angeordnet ist. . „

3. Elektrische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad aus magnetisierbarem Material besteht und der Dauermagnet derart angeordnet ist, daß. der Schirm nur einen Pol des Magneten umhüllt, während» der Magnetfluß durch den Ring, die Speiche, den den Schirm tragenden Arm, den Schirm und den gebildeten Luftspalt geschlossen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen