[go: up one dir, main page]

NL1017551C2 - Elektrisch voedingsspanningssysteem voor het omzetten van kinetische energie in elektrische energie ten behoeve van miniatuurinrichtingen. - Google Patents

Elektrisch voedingsspanningssysteem voor het omzetten van kinetische energie in elektrische energie ten behoeve van miniatuurinrichtingen. Download PDF

Info

Publication number
NL1017551C2
NL1017551C2 NL1017551A NL1017551A NL1017551C2 NL 1017551 C2 NL1017551 C2 NL 1017551C2 NL 1017551 A NL1017551 A NL 1017551A NL 1017551 A NL1017551 A NL 1017551A NL 1017551 C2 NL1017551 C2 NL 1017551C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
rotor
gear
transmission
spring
rotation
Prior art date
Application number
NL1017551A
Other languages
English (en)
Inventor
Bernardus Johannes Meijer
Petrus Matheus Josephus Knapen
Original Assignee
Kinetron Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kinetron Bv filed Critical Kinetron Bv
Priority to NL1017551A priority Critical patent/NL1017551C2/nl
Priority to EP02075963A priority patent/EP1239349A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1017551C2 publication Critical patent/NL1017551C2/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04CELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C10/00Arrangements of electric power supplies in time pieces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Electromechanical Clocks (AREA)

Description

Titel: Elektrisch voedingsspanningssysteem voor het omzetten van kinetische energie in elektrische energie ten behoeve van miniatuurinrichtingen.
De uitvinding heeft betrekking op een elektrisch voedingsspanningssysteem voor het omzetten van kinetische energie in elektrische energie ten behoeve van elektrische energie verbruikende miniatuurinrichtingen, voorzien van een wisselstroomgenerator, een elektrisch 5 oplaadbare accumulator, zoals een batterij en een gelijkrichteenheid, die is ingericht om de accumulator op te laden onder toevoer van een door de wisselstroomgenerator gegenereerde wisselstroom, waarbij de wisselstroomgenerator is voorzien van een rotor met permanent gemagnetiseerde polen, en een stator die is voorzien van tenminste een 10 elektrische spoel voor het opwekken van de wisselstroom wanneer de rotor ten opzichte van de stator beweegt waarbij het systeem verder is voorzien van een excentrisch slingergewicht voor het aandrijven van de rotor bij beweging van het slingergewicht, waarbij tussen de stator en de rotor een aantal stabiele rusttoestanden aanwezig zijn ten gevolge van een 15 kleefkoppel tussen rotor en stator, waarbij het systeem verder is voorzien van een tussen het slingergewicht en de rotor opgenomen accelererende transmissie die is voorzien van een verende koppeling zodat het slingergewicht kan voorlopen op de rotor, terwijl de rotor in één van de ruststanden kan verblijven en waarbij het slingergewicht de rotor via de 20 verende koppeling een impuls kan geven die, wanneer deze voldoende groot is, de rotor van één van de rusttoestanden naar een ander van de rusttoestanden laat bewegen, waarbij de accelererende transmissie een vaste ononderbroken koppeling verschaft tussen het slingergewicht en de rotor.
25 Een dergelijk voedingsspanningssysteem is bekend uit de Europese octrooiaanvrage EP 0 170 303 Al.
2
Het bekende systeem is gebaseerd op het inzicht dat het kleefkoppel, de rotor in een bepaalde ruststand houdt ten opzichte van de stator, tenzij het slingergewicht de rotor een voldoende grote impuls geeft om naar een andere, door het kleefkoppel bepaalde, ruststand te gaan. De verende 5 koppeling laat toe dat bewegingen van het slingergewicht achterblijven bij de bewegingen van de rotor. Wanneer het slingergewicht door rotatie via de verende koppeling een krachtmoment uitoefent op de rotor dat groter is dan het kleefkoppel, zal de rotor van de ene ruststand naar een volgende ruststand gaan bewegen. Hiertoe bewerkstelligt de verende koppeling dat bij 10 het voldoende grote krachtmoment de rotor van de ene rusttoestand naar een andere ruststand wordt geschoten, waarbij het rotorwiel een relatief hoge hoeksnelheid bereikt ten opzichte van de snelheid van het slingergewicht en dus relatief grote spanningspieken in de wisselstroomgenerator opwekt. Bij het bekende systeem wordt hiermee getracht het mogelijk te maken dat door 15 de wisselstroomgenerator relatief grote spanningspieken worden opgewekt voor toevoer aan de gelijkrichteenheid voor het vergroten van het rendement van de wisselstroomgenerator.
Een belangrijke parameter van het bekende systeem is de hoek van het slingergewicht waarover het slingergewicht ten opzichte van de stator 20 moet roteren opdat de verende koppeling voldoende wordt gespannen (op- of afgewonden wordt indien deze bijvoorbeeld is voorzien van een spiraalveer), voor het opwekken van een krachtmoment dat groter is dan het kleefkoppel, zodat de rotor van een eerste rusttoestand naar een volgende rusttoestand zal bewegen. Deze hoek wordt ook wel de dode hoek genoemd. Indien het 25 slingergewicht over een hoek beweegt die kleiner is dan de dode hoek zal geen elektrische energie worden opgewekt. Het is daarom gewenst om de dode hoek klein te kiezen, bijvoorbeeld door de veerconstante van de verende koppeling te vergroten of het gewicht van het slingergewicht te vergroten. Dit brengt echter weer met zich dat de mechanische verliezen 30 zullen toenemen waardoor de snelheid waarmee de rotor zal bewegen 3 eveneens kleiner wordt. Hiermee zal de amplitude en frequentie van de opgewekte wisselstroom afnemen, hetgeen weer een nadelig effect heeft op het rendement van het systeem. Het weer verhogen van de frequentie kan worden gerealiseerd door het vergroten van het aantal polen van de rotor.
5 Dit heeft onder meer als nadeel dat de rotor hierdoor duurder wordt. Uit dit voorbeeld blijkt dat bij het bekende systeem het optimaliseren van een bepaalde eigenschap van het systeem, zoals de dode hoek, met zich brengt dat andere eigenschappen van het systeem, zoals het rendement, kunnen verslechteren.
10 Het bekende systeem heeft als parameters voor het dimensioneren van het systeem onder meer de grootte van het gewicht van het slinger-gewicht, een veerconstante van de verende koppeling, het aantal magnetische polen van de rotor en het aantal windingen van de tenminste ene spoel van de stator. De keuze van deze parameters bepaalt onder meer 15 de grootte van de opgewekte AC spanning, de frequentie van de opgewekte AC spanning, de grootte van de dode hoek, de mechanische verliezen in de overbrenging, de elektrische verliezen en de dimensies van het systeem. Een probleem van het bekende systeem is dat eigenschappen van het systeem zoals hiervoor genoemd, die worden bepaald door onder meer de hiervoor 20 genoemde parameters, op gespannen voet met elkaar kunnen staan. Dat wil zeggen dat wanneer één van de eigenschappen wordt geoptimaliseerd door een bepaalde dimensionering van het systeem aan de hand van een keus van de genoemde parameters, andere eigenschappen niet langer optimaal en/of zoals gewenst kunnen zijn. Bovendien is er, afhankelijk van de 25 toepassing, slechts een beperkte keuze vrijheid van de genoemde parameters.
Indien het voedingsspanningssysteem bijvoorbeeld wordt toegepast in een ultraplat herenhorloge moet het gewicht van het slingergewicht laag worden gekozen. Verder dient reeds bij een minimale beweging van het 30 systeem kinetische energie te worden omgezet in elektrische energie. Het 4 betreffende horloge kan bijvoorbeeld worden gedragen door iemand die slechts een weinig beweegt. Anderzijds kan rekening worden gehouden met het feit dat het horloge een relatief laag vermogen nodig heeft om goed te functioneren, omdat het horloge slechts is voorzien van een uren-, minuten-5 en secondewijzer. Wordt het elektrische voedingsspanningssysteem daarentegen toegepast in een sporthorloge met een wat groter volume, kan het gewicht van het slingergewicht worden verhoogd en kan er vanuit worden gegaan dat het betreffende horloge tijdens het sporten flink zal bewegen.
10 De uitvinding heeft als doel een systeem te verschaffen waarbij elk van de genoemde eigenschappen in hogere mate onafhankelijk van elkaar kunnen worden gedimensioneerd en geoptimaliseerd waarbij bovendien nog rekening kan worden gehouden met de toepassing van het voedingsspanningssysteem.
15 De uitvinding heeft derhalve mede als doel het betreffende systeem optimaal te kunnen dimensioneren ten behoeve van de beoogde miniatuurinrichting waarvoor deze elektrische energie dient op te wekken.
De uitvinding heeft eveneens als doel te voorzien in de mogelijkheid het aantal polen van de rotor te kunnen verlagen, zo men dit 20 wenst, zonder dat dit nadelige invloed behoeft te hebben op het rendement van het systeem.
Het systeem volgens de uitvinding is hiertoe gekenmerkt in dat, de accelererende transmissie is voorzien van een eerste overbrenging die tussen het slingergewicht en een aangrijppunt van de verende koppeling is 25 opgenomen voor het versnellen van de beweging van het eerste aangrijppunt ten opzichte van de beweging van het slingergewicht en een tweede overbrenging die tussen een tweede aangrijppunt van de verende koppeling en de rotor is opgenomen voor het versnellen van een beweging van de rotor ten opzichte van een beweging van het tweede aangrijppunt.
··* :’,w. ' 5
Doordat de verende koppeling tussen een eerste overbrenging en een tweede overbrenging is opgenomen zijn, met betrekking tot de dimensionering van het systeem volgens de uitvinding ten opzichte van het bekende systeem, twee extra vrijheidsgraden op genomen. Behalve het 5 gewicht van het slingergewicht, de veerconstante van de verende koppeling, het aantal polen van de rotor en het aantal windingen van de tenminste ene spoel van de stator kan ook de overbrengverhouding van elk van de overbrengingen worden aangepast opdat een optimale dimensionering van het elektrische voedingssysteem kan worden verkregen met betrekking tot 10 het beoogde gebruik van het systeem. Hoe één en ander precies wordt gedimensioneerd valt buiten het bestek van de onderhavige octrooiaanvrage. Waar het om gaat is dat het systeem is voorzien van twee extra vrijheidsgraden voor dimensionering. Wanneer bij de eerste overbrenging bijvoorbeeld een overbrengverhouding van 1:9 wordt gekozen 15 neemt de dode hoek met een factor negen af zonder dat de hoek waarover de verende koppeling afloopt bij het afschieten van de rotor vanuit een ruststand afneemt. Andersom kan bij n=9 een veer worden gebruikt met een kleinere veerconstante zonder dat de dode hoek verandert. Het gebruik van een veer met een kleinere veerconstante brengt met zich dat deze verder 20 moet worden gespannen om het kleefkoppel te overtreffen, hetgeen weer betekent dat de veer verder zal afwikkelen bij het afschieten van de rotor die hierdoor meer omwentelingen zal maken. De tweede overbrenging kan dan bewerkstelligen dat de rotor nog sneller beweegt dan de hoek waarover de verende koppeling afloopt wanneer de rotor wordt afgeschoten vanuit een 25 rustpositie. De frequentie en amplitude van de wisselstroom nemen hierdoor toe. Dit maakt het weer mogelijk het aantal polen van de rotor te verkleinen, tot bijvoorbeeld een dipool zonder dat de frequentie van het wisselstroomsignaal onacceptabel lang wordt. Het gebruik van een dipool-rotor heeft als voordeel dat deze relatief goedkoop is.
6
Volgens de uitvinding geven de eerste en de tweede overbrenging eveneens een extra vrijheidsgraad ten aanzien van het dimensioneren van de afmetingen van het systeem. De verende koppeling heeft voorts tevens als voordeel dat deze kan fungeren als schokabsorber wanneer het 5 slingergewicht heftig beweegt.
Kort samengevat is volgens de uitvinding een optimale dimensionering van het systeem mogelijk gemaakt, één een ander afhankelijk van de toepassing en het inzicht van de vakman die de betreffende dimensionering zal uitvoeren.
10 Bij voorkeur geldt dat de verende koppeling is voorzien van een veer zoals bijvoorbeeld een spiraalveer of een veer die de vorm heeft van een trekveer. Het blijkt dat de veerconstante van een dergelijke veer gemakkelijker kan worden gevarieerd zonder dat het volume van de veer hierbij wezenlijk zal veranderen. De betreffende veer kan dus goed worden 15 gebruikt wanneer het systeem moet worden ingebouwd in een horloge. Hierbij geldt in het bijzonder dat het eerste aangrijppunt wordt gevormd door een eerste uiteinde van de veer en het tweede aangrijppunt wordt gevormd door een tweede uiteinde van de veer. Dit brengt met zich dat de verende eigenschappen van de veer volledig worden benut. In het bijzonder 20 geldt hierbij verder dat de verende koppeling een spiraalveer omvat waarbij het eerste uiteinde van de spiraalveer aan een binnenzijde van de veer ligt en een tweede uiteinde van de spiraalveer aan een buitenzijde van de veer ligt. Volgens deze maatregel kan de veer het gemakkelijkst worden ingebouwd in het systeem.
25 Verder geldt bij voorkeur dat de rotor roteerbaar rond een eerste rotatieas met de behuizing is verbonden en het slingergewicht roteerbaar rond een tweede rotatieas met de behuizing is verbonden, welke assen eventueel kunnen samenvallen.
Wanneer de eerste rotatieas en de tweede rotatieas samenvallen 30 zullen slingergewicht en rotor in het algemeen gestapeld worden uitgevoerd, 7 hetgeen de hoogte van het systeem doet toenemen. Vallen de eerste rotatieas en de tweede rotatieas niet samen dan kunnen slingergewicht en rotor desgewenst naast elkaar worden op gesteld waardoor de hoogte van het systeem desgewenst kan worden beperkt.
5 In het bijzonder geldt hierbij dat de eerste en de derde rotatieas niet-coaxiaal ten opzichte van elkaar zijn gerangschikt en dat de tweede en de derde rotatieas niet-coaxiaal ten opzichte van elkaar zijn gerangschikt.
Hierbij is het mogelijk dat desgewenst slingergewicht, verende koppeling en rotor naast elkaar worden opgesteld waardoor wederom de 10 hoogte van het systeem kan worden beperkt. Eén en ander is echter afhankelijk van de gewenste toepassing van het systeem.
EP 0,547,083 openbaart eveneens een elektrisch voedings-spanningssysteem voorzien van een slingergewicht, accelererende transmissie met een verende koppeling en een rotor waarbij de 15 accelererende transmissie echter is ingericht om de koppeling tussen slingergewicht en rotor te onderbreken. Dit systeem werkt hierdoor volgens een ander principe omdat bij de huidige uitvinding de koppeling tussen slingergewicht en rotor een vaste ononderbroken koppeling betreft.
De uitvinding zal thans nader worden toe gelicht aan de hand van 20 de tekening. Hierin toont:
Figuur 1 een eerste uitvoeringsvorm van een systeem volgens de uitvinding; en figuur 2 een tweede uitvoeringsvorm van een systeem volgens de uitvinding.
25 In figuur 1 is met referentienummer 1 een elektrisch voedingsspanningssysteem volgens de uitvinding aangeduid. Het elektrische voedingsspanningssysteem is ingericht voor het omzetten van kinetische energie in elektrische energie ten behoeve van elektrische energie verbruikende miniatuurinrichtingen zoals horloges.
'I O ï ‘ ·“. ·! 8
Het systeem 1 is voorzien van een wisselstroomgenerator 2, een elektrisch oplaadbare accumulator 4, zoals bijvoorbeeld een oplaadbare lithium ion accu en een gelijkrichteenheid 6 die is ingericht om de accumulator 4 op te laden onder toevoer van een door de wisselstroom-5 generator 2 gegenereerde wisselstroom. De wisselstroomgenerator 2 is voorzien van een rotor 8 met permanent gemagnetiseerde polen 10. In dit voorbeeld is de rotor 8 voorzien van één noordpool 10.1 en één zuidpool 10.2. Het betreft derhalve een dipoolmagneet.
De wisselstroomgenerator 2 is verder voorzien van een spoel 12 die 10 rond een stator 13 is gewikkeld. De stator 13 is bijvoorbeeld vervaardigd van weekijzer. De spoel kan zijn voorzien van een willekeurig aantal windingen. In dit voorbeeld is de spoel 12 voorzien van 1000 windingen.
De spoel 12 is middels een elektrische leiding 14 met de gelijkrichteenheid 6 verbonden. De rotor 8 is roteerbaar rond een eerste rotatieas 16 met een 15 behuizing 18 van het systeem verbonden. De behuizing 18 is in dit voorbeeld schematisch aangeduid en kan bijvoorbeeld bestaan uit een behuizing van een uurwerk van een horloge. De stator 13 is vast verbonden met de behuizing 18.
Wanneer de rotor 8 een volledige omwenteling maakt zal in de 20 spoel 12 een volledige sinus van een wisselstroom worden gegenereerd. Deze wisselstromen wordt door de gelijkrichteenheid 6 verwerkt ter verkrijging van een gelijkspanning die via leidingen 20 aan de accumulator 4 wordt toegevoerd teneinde de spanning in de accumulator 4 op peil te houden. De gelijkspanning van de accumulator 4 wordt via een leiding 22 aan een, in dit 25 voorbeeld, schematisch weergegeven uurwerk 24 van een horloge toegevoerd.
Tussen de stator 13 die de spoel 12 omvat en de rotor 8 zijn een aantal (in dit voorbeeld twee) rusttoestanden aanwezig ten gevolge van een kleefkoppel tussen rotor aan stator. Dit kleefkoppel wordt veroorzaakt door 30 de magnetische velden van de rotor die zich hierdoor wil richten ten 9 opzichte van de stator, zodat de stator een zo groot mogelijke flux zal omvatten. In dit voorbeeld zijn twee rusttoestanden aanwezig waarin de magneten de polen van rotor tegen de weekijzeren koppen 15 van de stator aanliggen. In dit voorbeeld is de rotor in één van zijn rustposities getoond.
5 Wanneer de rotor vanuit deze eerste rustpositie 180 graden roteert rond de eerste rotatieas 16, wordt de tweede rustpositie bereikt. In dit voorbeeld is er dus sprake van twee rustposities van de rotor ten opzichte van de stator.
De inrichting is verder voorzien van een slingergewicht 26 dat roteerbaar rond een tweede rotatieas 28 met de behuizing 18 is verbonden. 10 Voorts is het systeem voorzien van een tussen het slingergewicht 26 en de rotor 8 opgenomen accelererende transmissie 30 die is voorzien van een verende koppeling 32. De accelererende koppeling verschaft een vaste koppeling tussen het slingergewicht en de rotor. Dat wil zeggen dat bij rotatie van het slingergewicht in een bepaalde richting de accelererende 15 transmissie altijd in een hiermee corresponderende richting zal bewegen, en dat de rotor, wanneer deze roteert, altijd in een met de rotatierichting van het slingergewicht corresponderende richting zal roteren. De verende koppeling 32 is in dit voorbeeld uitgevoerd als een spiraalveer. De accelererende transmissie 30 is verder voorzien van een eerste overbrenging 34 20 die tussen het slingergewicht 26 en een aangrijppunt 35 van de spiraalveer 32 is opgenomen. Dit eerste aangrijppunt 35 wordt gevormd door een eerste uiteinde van de spiraalveer aan een binnenzijde van de spiraalveer. De eerste overbrenging 34 is ingericht voor het versnellen van de beweging van het eerste aangrijppunt 35 ten opzichte van de beweging van het slinger-25 gewicht 26.
De accelererende transmissie 30 is voorts voorzien van een tweede overbrenging 36 die tussen een tweede aangrijppunt 37 van de spiraalveer 32 en de rotor 8 is opgenomen. Het tweede aangrijppunt 37 wordt in dit voorbeeld gevormd door een tweede uiteinde van de spiraalveer welke in dit 30 voorbeeld aan een buitenzijde van de spiraalveer ligt. Het eerste en tweede 10 uiteinde van de spiraalveer zijn roteerbaar rond een derde rotatieas 38. In dit voorbeeld bestaat de eerste overbrenging 34 uit een eerste tandwiel 34.1 dat roteerbaar rond de tweede rotatieas 28 vast met het slingergewicht 26 is verbonden, alsmede een tweede tandwiel 34.2 dat roteerbaar rond de derde 5 rotatieas 38 vast met het eerste uiteinde 35 van de spiraalveer 32 is verbonden. Het eerste tandwiel 34.1 heeft meer tanden dan het tweede tandwiel 34.2 zodat, in gebruik, het tweede tandwiel 34.2 en daarmee het eerste uiteinde 35 van de spiraalveer 32 inderdaad sneller zal bewegen dan de beweging van het slingergewicht 26. De tweede overbrenging 36 is in dit 10 voorbeeld voorzien van een derde tandwiel 36.1 dat roteerbaar rond de derde rotatieas 38 vast met het tweede uiteinde 37 van de spiraalveer 32 is verbonden. Voorts omvat de tweede overbrenging een vierde tandwiel 36.2 dat roteerbaar rond de eerste rotatieas 16 vast met de rotor 8 is verbonden. Het derde tandwiel 36.1 omvat meer tanden dan het vierde tandwiel 36.2.
15 Een en ander brengt met zich dat de accelererende transmissie een vaste ononderbroken koppeling verschaft tussen het slingergewicht en de rotor.
De werking van het systeem is als volgt. Wanneer de behuizing 18 wordt bewogen zal het slingergewicht 26 ten opzichte van de behuizing 18 gaan bewegen in die zin dat rotatie over een bepaalde hoek plaatsvindt van 20 het slingergewicht rond de tweede rotatieas 28. Hierdoor zal het eerste uiteinde van de spiraalveer via de eerste overbrenging 34 met een over een hiermee corresponderende grotere hoek ten opzichte van de behuizing 18 roteren. Indien de overbrengverhouding van de eerste overbrenging l:n met n bijvoorbeeld gelijk aan 9 zal het eerste uiteinde van de spiraalveer over 25 een hoek roteren die negen maal zo groot is als de hoek waarover het slingergewicht roteert. De spiraalveer wordt dan over deze hoek gespannen met als gevolg dat de spiraalveer via zijn tweede uiteinde en de tweede overbrenging 36 een krachtmoment gaat uitoefenen op de rotor 8. Zolang dit krachtmoment kleiner is dan het kleefkoppel tussen rotor en stator zal de 30 rotor niet roteren. Dit brengt met zich dat het slingergewicht 26 kan } Ü : L v .
11 voorlopen op de rotor, terwijl de rotor in een ruststand kan verblijven. Wanneer de hoek waarover het slingergewicht draait echter zover toeneemt dat het krachtmoment dat op de rotor wordt uitgeoefend groter is dan het kleefkoppel zal de rotor vanuit zijn rustpositie naar een volgende rustpositie 5 worden geschoten. De spiraalveer zorgt er voor dat de rotor met hoge snelheid wordt afgeschoten. De rotor zal hierbij in het algemeen een veelvoud van rusttoestanden passeren waardoor een wisselstroom wordt opgewekt met een relatief hoge frequentie en amplitude. De tweede overbrenging heeft een overbrengingsverhouding van l:m met m 10 bijvoorbeeld gelijk aan zes, zodat de rotor zesmaal zo snel zal roteren als het tweede uiteinde van de veer. Ook de tweede overbrenging verhoogt dus de snelheid van de rotor ten opzichte van de stator. Voor het afschieten van de rotor vanuit een rustpositie dient het tweede uiteinde van de veer echter een krachtmoment op de tweede overbrenging uit te oefenen dat m maal groter 15 is dan het kleefkoppel. De hoek waarover het slingergewicht moet draaien om een krachtmoment te genereren dat het kleefkoppel overtreft, wordt de dode hoek genoemd. Deze dode hoek zal afnemen wanneer n toeneemt, m afneemt, de veerconstante van de spiraalveer toeneemt en/of het gewicht van het slingergewicht toeneemt.
20 De frequentie van de wisselstroom wordt behalve door onder meer de overbrengverhouding m van de tweede overbrenging en de veerconstante ook bepaald door het aantal polen van de rotor. Uit het hiervoorgaande volgt dat de dode hoek en de frequentie van de wisselstroom ten gevolge van de eerste en tweede overbrenging onafhankelijke van elkaar kunnen worden 25 gevarieerd. Door de overbrengverhouding m te vergroten kan bijvoorbeeld een dipool rotor worden toegepast zonder dat de frequentie van de wisselstroom substantieel afneemt. Ten gevolge van de tweede overbrenging 36 zal de snelheid van de rotor groter zijn dan de snelheid waarmee het tweede uiteinde van de veer rond de derde rotatieas 38 roteert. Deze relatief 30 grote snelheid heeft weer tot gevolg dat in de spoel 12 een wisselstroom 12 wordt opgewekt met een relatief grote amplitude. Doordat de grootte van de eerste overbrenging 34 en de grootte van de tweede overbrenging 36 kan worden gevarieerd kan een gewenst gewicht van het slingergewicht, een gewenste veer constante, een gewenste dode hoek en/of een gewenst aantal 5 polen van de rotor en het aantal windingen van de spoel 12 van de stator afhankelijk van de toepassing van het systeem worden gedimensioneerd waarbij het bovendien mogelijk is een optimaal rendement te bereiken. Het genoemde aantal polen, het gewicht van het slingergewicht, de dode hoek en/of de veerconstante kunnen in hoge mate onafhankelijk van elkaar 10 worden gekozen zonder dat dit grote nadelige gevolgen heeft voor het rendement van het systeem, omdat het systeem middels de eerste en tweede overbrenging extra vrijheidsgraden heeft die kunnen worden gebruikt voor het verder dimensioneren van het systeem. Aan de hand van vooraf bepaalde gewenste parameters van het systeem, zoals bijvoorbeeld de 15 grootte van het slingergewicht, de dode hoek, de veerconstante en het aantal polen van de rotor, kunnen dan de grootte van de eerste, en de tweede overbrenging mede worden gedimensioneerd voor een optimaal rendement bij een vereiste toepassing. Zo vereist een voedingsspanningssysteem voor toepassing in een uitrap lat herenhorloge een relatief laag vermogen dat 20 wordt opgewekt door relatief weinig bewegingen van de persoon die het horloge draagt en relatief kleine afmetingen van het systeem. Daarentegen vereist de toepassing van het systeem in een chronograaf een wat hoger vermogen waarbij bovendien rekening mag worden gehouden met het feit dat de grootte van het slingergewicht mag toenemen waarbij bovendien 25 ervan uit mag worden gegaan dat het aantal bewegingen van de gebruiker eveneens zal toenemen. Op welke wijze één en ander wordt gedimensioneerd is dus sterk afhankelijk van de toepassing van het systeem en valt buiten het kader van de onderhavige uitvinding.
De uitvinding is geenszins beperkt tot de hier geschetste 30 uitvoeringsvormen. Zo is het mogelijk om in plaats van een spoel 12 een 13 veelvoud van spoelen toe te passen. Ook kan de rotor 8 zijn voorzien van twee of meer dipolen. Naburige polen kunnen dan bijvoorbeeld een hoek van 360 : n graden insluiten waarbij n=2,4,6,8, etc. In dit voorbeeld zijn de eerste rotatieas 16 en de tweede rotatieas 28 niet coaxiaal ten opzichte van 5 elkaar gerangschikt. Deze assen kunnen echter ook coaxiaal ten opzichte van elkaar worden gerangschikt, zoals getoond in de uitvoeringsvorm volgens figuur 2 waarbij met figuur 1 overeenkomende onderdelen van dezelfde referentienummers zijn voorzien. Hiermee wordt duidelijk dat de eerste en tweede overbrenging eveneens als voordeel hebben dat de 10 afmetingen en dimensies van het systeem kunnen worden gevarieerd. Bij de inrichting volgens figuur 1 kan met name de hoogte h van het systeem worden beperkt, in het bijzonder wanneer de rotor 8 niet beneden, zoals getoond in figuur 1, maar boven het vierde tandwiel 36.2 wordt geplaatst.
Bij de inrichting volgens figuur 2 verschaffen de eerste en de tweede 15 overbrenging de mogelijkheid om de breedte b van het systeem te beperken, terwijl de hoogte h kan toenemen ten opzichte van het systeem volgens figuur 1. Tevens kunnen andere veren worden gebruikt dan de spiraal veer. Hierbij kan worden gedacht aan een bladveer of een veer die de vorm heeft van een trekveer. De waarde van n van de eerste overbrenging (30 ) is bij 20 voorkeur groter dan 4. De waarde van m van de tweede overbrenging 36 is bij voorkeur groter dan 2. Voorts is de waarde van m bij voorkeur kleiner dan n voor het verkleinen van de dode hoek ten opzichte van systemen die niet zijn voorzien van de eerste en tweede overbrenging. (n=m-l).
Dergelijke variaties vallen elk binnen het kader van de onderhavige 25 uitvinding.

Claims (12)

  1. 2. Een systeem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de verende 5 koppeling is voorzien van een veer zoals bijvoorbeeld een spiraalveer of een veer die de vorm heeft van een trekveer.
  2. 3. Een systeem volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het eerste aangrijppunt wordt gevormd door een eerste uiteinde van de veer en het tweede aangrijppunt wordt gevormd door een tweede uiteinde van de veer.
  3. 4. Een systeem volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de verende koppeling een spiraalveer omvat, waarbij het eerste uiteinde van de spiraalveer aan een binnenzijde van de veer ligt en het tweede uiteinde van de spiraalveer aan een buitenzijde van de veer ligt.
  4. 5. Een systeem volgens een der voorgaande conclusies, met het 15 kenmerk, dat de rotor roteerbaar rond een eerste rotatieas met een behuizing van het systeem is verbonden waarbij het slingergewicht roteerbaar rond een tweede rotatieas met de behuizing is verbonden welke assen eventueel kunnen samenvallen.
  5. 6. Een systeem volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het eerste en 20 tweede uiteinde roteerbaar zijn rond een derde rotatieas.
  6. 7. Een systeem volgens conclusies 5 en 6, met het kenmerk, dat de eerste en de derde rotatieas niet-coaxiaal ten opzichte van elkaar zijn gerangschikt en dat de tweede en de derde rotatieas niet-coaxiaal ten opzichte van elkaar zijn gerangschikt.
  7. 8. Een systeem volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de eerste overbrenging is voorzien van een eerste tandwieloverbrenging voorzien van tenminste twee tandwielen met een van elkaar verschillend aantal tanden en de tweede overbrenging is voorzien van een tweede tandwieloverbrenging voorzien van tenminste twee 30 tandwielen met een van elkaar verschillend aantal tanden.
  8. 9. Een systeem volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de eerste overbrenging een eerste en tweede tandwiel omvat, waarbij het eerste tandwiel een groter aantal tanden heeft dan het tweede tandwiel en de tweede overbrenging een derde en vierde tandwiel omvat, waarbij het derde 5 tandwiel een groter aantal tanden heeft dan het vierde tandwiel.
  9. 10. Een systeem volgens conclusie 9 met het kenmerk, dat het eerste tandwiel vast met het slingergewicht is verbonden, het tweede tandwiel vast met het eerste aangrijppunt van de verende koppeling is verbonden, het derde tandwiel vast met het tweede aangrijppunt van de verende 10 koppeling is verbonden en het vierde tandwiel vast met de rotor is verbonden.
  10. 11. Een systeem volgens conclusies 5, 6 en 10, met het kenmerk, dat het eerste tandwiel roteerbaar is rond de tweede rotatieas, het tweede en derde tandwiel roteerbaar zijn rond de derde rotatieas en het vierde tandwiel 15 roteerbaar is rond de eerste rotatieas.
  11. 12. Een systeem volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de eerste overbrenging een overbrenging omvat vanlrn waarbij n groter dan of gelijk is aan vier.
  12. 13. Een systeem volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de eerste 20 overbrenging een overbrengverhouding heeft van l:n en de tweede overbrenging een overbrengverhouding heeft van l:m waarbij m<n.
NL1017551A 2001-03-09 2001-03-09 Elektrisch voedingsspanningssysteem voor het omzetten van kinetische energie in elektrische energie ten behoeve van miniatuurinrichtingen. NL1017551C2 (nl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1017551A NL1017551C2 (nl) 2001-03-09 2001-03-09 Elektrisch voedingsspanningssysteem voor het omzetten van kinetische energie in elektrische energie ten behoeve van miniatuurinrichtingen.
EP02075963A EP1239349A1 (en) 2001-03-09 2002-03-08 Electric supply voltage system for converting kinetic energy into electric energy for the purpose of miniature devices

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1017551 2001-03-09
NL1017551A NL1017551C2 (nl) 2001-03-09 2001-03-09 Elektrisch voedingsspanningssysteem voor het omzetten van kinetische energie in elektrische energie ten behoeve van miniatuurinrichtingen.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1017551C2 true NL1017551C2 (nl) 2002-09-10

Family

ID=19773030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1017551A NL1017551C2 (nl) 2001-03-09 2001-03-09 Elektrisch voedingsspanningssysteem voor het omzetten van kinetische energie in elektrische energie ten behoeve van miniatuurinrichtingen.

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1239349A1 (nl)
NL (1) NL1017551C2 (nl)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113960912A (zh) * 2020-07-21 2022-01-21 斯沃奇集团研究和开发有限公司 包括设有机电转换器的电源设备的可穿戴物体,特别是表链

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT510682B8 (de) * 2011-04-04 2012-09-15 Pinhas Roland Moshashvili Ladevorrichtung für einen akku
WO2017028815A1 (zh) * 2015-08-20 2017-02-23 比亚迪股份有限公司 用于智能手表的能量收集模组和智能手表
CH715188A1 (fr) 2018-07-20 2020-01-31 Sequent SA Montre connectée comprenant un dispositif de récolte d'énergie mécanique.

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0681228A1 (fr) * 1994-05-04 1995-11-08 Eta SA Fabriques d'Ebauches Dispositif de couplage entre une source d'énergie mécanique et une génératrice électrique dans une pièce d'horlogerie
US5923619A (en) * 1990-09-07 1999-07-13 Kinetron B.V. Generator
EP1085383A1 (fr) * 1999-09-17 2001-03-21 Eta SA Fabriques d'Ebauches Dispositif antichoc pour générateur de puissance à masse oscillante

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5923619A (en) * 1990-09-07 1999-07-13 Kinetron B.V. Generator
EP0681228A1 (fr) * 1994-05-04 1995-11-08 Eta SA Fabriques d'Ebauches Dispositif de couplage entre une source d'énergie mécanique et une génératrice électrique dans une pièce d'horlogerie
EP1085383A1 (fr) * 1999-09-17 2001-03-21 Eta SA Fabriques d'Ebauches Dispositif antichoc pour générateur de puissance à masse oscillante

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113960912A (zh) * 2020-07-21 2022-01-21 斯沃奇集团研究和开发有限公司 包括设有机电转换器的电源设备的可穿戴物体,特别是表链

Also Published As

Publication number Publication date
EP1239349A1 (en) 2002-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9836027B2 (en) Winding device for self-winding automatic watch
US4644246A (en) Electric power supply system for portable miniature size power consuming devices
US8963380B2 (en) System and method for power generation system
US7688036B2 (en) System and method for storing energy
US11437886B2 (en) Methods and apparatus for kinetic energy harvesting
US10432066B2 (en) Generating your own power
EP1115042B1 (en) Method for adjusting the cogging torque in a power generator
CN1013153B (zh) 带发电装置的电子手表
JP4003382B2 (ja) 発電機および電子制御式機械時計
EP0990961B1 (en) Electromagnetic transducer and electronic device including the transducer
EP0998009B1 (en) Electronic timepiece with a generator
US4591746A (en) Ignition signal generator for internal combustion engines
AU2007265677A1 (en) System and method for storing energy
US20040104623A1 (en) Vibration operated generator
NL1017551C2 (nl) Elektrisch voedingsspanningssysteem voor het omzetten van kinetische energie in elektrische energie ten behoeve van miniatuurinrichtingen.
CN111525768B (zh) 人体动能收集装置及其转换方法
JP2004282818A (ja) カード型携帯発電機
WO2005106244A1 (en) Self-generator for transforming tiny kinetic energy into electric energy
JPS6269190A (ja) 電子時計における小型発電機
JP2003032986A (ja) 電子機器
WO2008002412A1 (en) Bi-metal coil
SU1642559A1 (ru) Инерционный демпфер
JPH07280964A (ja) 発電装置付き電子時計
JPH11248867A (ja) 発電装置、電子機器および電子時計
CN114690613A (zh) 具有自发电功能的智能手表及其表头结构

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20061001