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Schaltungsanordnung zum kontaktlosen Antrieb des Gangordnerschwingers
einer Uhr Die Erfindung betriffteine Schaltungsanordnung zum kontaktlosen Antrieb
des Gangordnerschwingers einer Uhr.unter Verwendung wenigstens eines elektronischen
Halbleiterverstärkerelements, vorzugsweise eines Transistors, bei welcher die Steuerelektrode
des Verstärkerelements von der im Ausgangskreis liegenden Spannungsquelle über einen
Vorwiderstand eine Vorspannung erhält und bei welcher zur Unterbrechung des Ausgangsstromes
ein den Eingangskreis des Verstärkerelements beeinflussendes Schaltelement vorgesehen
ist.
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Es ist eine Schaltungsanordnung der genannten Art bekannt,
bei
welcher als Verstärkerelement ein Transistor vorgesehen ist, bei welchem zwischen
Basiselektrode und Emitterelektrode ein- Schalter angeordnet ist, mit dessen Hilfe
die beiden Elektroden zur Unterbrechung des Ausgangsstromes kurz geschlossen werden
können (Schweiz.Auslegeschrift 5732/63). Nachteilig ist hierbei, daß der Ausgangsstrom
noch verhältnismäßig gross bleibt.
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Es ist ferner eine Vorrichtung zum Anhalten der Unruh einer im Normalbetrieb
der Unruh über eine elektronische Schaltung angetriebenen, durch die Art des elektrischen-
Steuer- und Antriebssystems aus jeder Unruhstellung, insbesondere auch aus der Stellung
der völligen Entspannung der Spiralfeder, von selbstanlauffähigen Uhr bekannt, bei
welcher ein schwingbarer Anhaltehebel, dessen federndes Vorderteils bei entsprechender
Axialbewegung der Kronenwelle gegen beliebige Stellen der Unruh anpressbar ist und
bei welcher ferner ein zusätzlicher Kontakt im Speisestromkreis vorgesehen ist,
welcher vom Anhaltehebel betätigt wird (DAS 1 094 666). Bei dieser Vorrichtung ist
nachteilig, daß der Schalter eine vergleichsweise große Belastbarkeit besitzen muß
und daß ferner-der Übergangswiderstand des Schalters die Amplitude der Antriebsimpulse
beeinflusst.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
der
eingangs genannten Art zu schaffen, bei welscher in einfacher Weise eine sichere
Abschaltung des Ausgangsstromes möglich ist, wobei der eventuell noch fliessende
Rest-und strom vergleichsweise gering ist,/wobei ferner der Übergangswiderstand
des Schalters praktisch ohne Einfluss auf die Amplitude der Antriebsimpulse ist.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Schaltelement in dem den Vorwiderstand
enthaltenden Leitungszweig vorgesehen ist. Hierdurch wird also die Spannungszuführung
zur Steuerelektrode des Verstärkerelements unterbrochen, wodurch im Ausgangskreis
nur noch ein äußerst geringer Reststrom fliesst» der gegenüber dem mittleren Dauerstrom
während des Betriebes vernachlässigbar klein ist.
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Bei ##### Verwendung einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten
Art, bei welcher zur Entkupplung der Spulen ein Neutrae lisationskondensator vorgesehen
ist, kann das Schaltelem#nt vorteilhafterweise zusätzlich eine Abschaltung des Neutralisationskondensator
bewirken, wodurch auch ein eventueller Leckstrom abgeschaltet wird.
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Vorzugsweise sind Vorwiderstand und Neutralisationskondensator einander
parallelgeschaltet, wobei das Schaltelement in einer Zuleitung zu dieser Parallelschal;tung
liegt.
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Vorzugsweise ist die Schaltungsanordnung so ausgebildet, daß sie
einen Selbstanlauf des Gangordnerschwingers bewirkt.
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Das Schaltelement ist zweckmäßig mit einem den Gangordnerschwinger
anhaltenden Halteelement gekuppelt wobei die Betätigung beider Elemente beispielsweise
durch die Kronenwelle erfolgen kann.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen
näher erläutert. In der Zeichnung zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung
unter Verwendung von zwei Transistoren, Fig. 2 eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung
unter Verwendung nur eines Transistors und Fig. 3 eine schematische Darstellung
einer durch eine der Schaltungen nach Figur 1 oder Figur 2 angetriebenen Unruh.
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In Figur 1 sind Trl und Tr2 zwei Transistoren. L1 ist eine Steuerspule
und L2 eine dem Gangordnerschwinger einer Uhr antreibende Triebspule. Die Triebspule
L2 liegt im-Ausgangskreis des Haupttransistors Trl. Tr2 ist lediglich ein.
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Steuertransistor, dessen Emitter-Kollektor-Strecke in Reihe mit der
Steuer spule L1 im Eingangskreis des Haupt transistors Tr1 liegt. Die Emitter-Kollektor-Strecke
des Steuertransistors Tr2 ist überbrückt durch einen Kondensator C.
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Die Spulen L1 und L2 werden in der Praxis häufig übereinander bzw.
ineinander gewickelt (vgl.Fig. 3). Um das Auftreten von RUckkopplungsschwingungen
infolge der Kopplung der Spulen miteinander zu verhindern, wird in diesem Falle
ein Neutralisationskondensator Cn vorgesehen.
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Ferner ist ein Vorwiderstand R vorgesehen, welcher die Spannungsquelle
Uo mit der Basis des Transistors Tri terbindet, wodurch hier eine Vorspannung erzeugt
wird, welche eine Verschiebung des Arbeitspunktes des Haupttransistors Trl in dem
Sinne bewirkt, daß auch schon bei fehlenden Steuerimpulsen in der Spule L1 im Ausgangskreis
des Haupttransistors Tri ein Strom fliesst.
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Erfindungsgemäß ist in dem den Vorwiderstand R enthaltenden Leitungszweig
ein Schalter S vorgesehen, welcher diesen Leitungszweig unterbrechen kann. In diesem
Falle bricht die Vorspannung an der Basis des Haupttransistors Trl zusammen, wodurch
im Ausgangskreis des Haupttransistors nur noch ein sehr geringer Reststrom fliessen
kann, der Je nach verwendeter Transistor-Type nur ein Bruchteil von einem Mikroampere
ber trägt. Dieser Reststrom liegt etwa in der Grbssendrdnung des Eigenverbrauchs
der Batte-rie Uö und ist gegenüber dem mittleren Dauerstrom von ca; 10 Mikroampere
während des Betriebes vernachlässigbar
klein.
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Es ist besonders vorteilhaft, das Schaltelement S so anzuordnen,
daß auch der Neutralisationskondensator CN abgeschaltet wird, wodurch das Auftreten
eines Leckstromes verhindert wird.
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In Figur 2 ist eine vereinfachte Antriebsschal,tung mit nur einem
Transistor Trll gezeigt. L1 ist auch hier die Steuerspule und L2 die Triebspule.
C1 ist ein Kondensator im Eingangskreis des Transistors Tr11. R1 ist der Vorwiderstand--und
CN1 der Neutralisationskondensator. . Das Schaltelement ist hier mit S1 bezeichnet.
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Die Wirkungsweise der Schaltungen nach den Figuren 1 und sie 2 ist
allgemein bekannt, so daß hier nicht näher erläutert zu werden braucht.
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Zweckmäßig sind die Spulen 1.1 und L2 zu einer-Spulenanordnung zusammengefasst,
wie es in Figur 3 gezeigt ist. Zweckmäßig ist es auch, die Spulenanordnung L1, L2
durch ein Permanentmagnetsystem zu beaufschlagen, welches so ausgebildet und angeordnet
ist, daß die aktiven Spulenseiten der Spulenanordnung sich in der statischen Ruhe
lage des Gangordnerschwingers im Magnetfeld befinden. Zweckniäßig ist ferner,die
Schaltung so
bemessen, daß sich bei stillstehendem Gangordnerschwinger
Rückkopplungsschwingungen ausbilden, welche dem Gangordnerschwinger aus seiner Ruhe
lage anstossen, so daß dieser von selbst anlaufen kann. Auch derartige Schaltungsanordnungen
sind bekannt, so daß hier die Wirkutigsweise nicht näher erläutert zu werden braucht.
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In Figur 3 ist beispielsweise schematisch eineUnruh gezeigt. B1 und
B2 sind die mit Abstand auf einer Welle angeordneten Unruhscheiben aus ferromagnetischem
Material, welche in der Nähe ihres Uinfanges Permanentmagneten H1,H2,H3, und H4
tragen. Diese Permanentmagneten sind so angeordnet, daß sie zwei magnetische Luftspalte
bilden, in denensich'die aktiven Spulenseiten der Spulenanordnung L1,L2 befinden,
wenn sich der Gangordnerschwinger in seiner statischen Ruhe lage befindet.
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Grundsätzlich ist natürlich die Erfindung anwendbar bei einer anderen
Ausbildung des Magnetsystems. Insbesondere ist es natUrlich auch möglich, das Perinanentmagnetsystem
feststehend auszubilden und die Spulenanordnung auf dem Gangordnerschwinger anzuordnen.
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Ferner ist die erfindungsgemäße-Maßnahme nicht ausschließlich für
Schaltungsanordnungen zum unmittelbaren Antrieb. des
Gangordnerschwingers
anwendbar, sondern es ist auch möglicht diese bei einer Schaltungsanordnung anzuwenden,
Welche zum Aufzug einer das Uhrwerk antreibenden Feder dient.
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Außerdem ist die Schaltungsanordnung nicht auf die Verwendung für
ein schwingendes System
sondern es- kann in gleicher Weise für ein ständig in einer Richtung rotierendes
System verwendet werden.
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Vorzugsweise ist der Schalter S oder S1 mit der Kronenwelle einer
Uhr gekuppelt, so daß es beispielsweise beim Herausziehen der Kronenwelle geöffnet
wird. Dabei wird zweckmäßig-gleichzeitig ein Halteelement betätigt, welches deli
Gangordnerschwinger anhält.