DE1072562B

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Publication number: DE1072562B
Application number: DENDAT1072562D
Authority: DE
Publication date: 1959-12-31

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur kontaktlosen elektronischen Steuerung des mechanischen Schwingers (Gangordner) eines zeithaltenden elektrischen Gerätes, insbesondere einer elektrischen Unruhuhr, mit gegenüber Spulen relativ beweglichen Permanentmagneten, wobei der durch diese Relativbewegung erzeugte Steuerimpuls über eine Verstärkerschaltung, vorzugsweise eine Transistorschaltung, einen Antriebsimpuls auf den Gangordner bewirkt, der symmetrisch zur Rtittenlage (Nullage) des Gang-Ordners ist.The invention relates to an arrangement for contactless electronic control of the mechanical oscillator (gear folder) of a time-keeping electrical device, in particular an electrical balance clock, with permanent magnets that are relatively movable with respect to coils, the control pulse generated by this relative movement via an amplifier circuit, preferably a transistor circuit Causes drive impulse on the aisle folder, which is symmetrical to the rear position (zero position) of the aisle folder .

Bei einer vorgeschlagenen Anordnung dieser Art tritt der Antriebsimpuls unsymmetrisch zur Ruhelage der Unruh auf, insbesondere infolge unsymmetrischer Anordnung der Treibspule bzw. Steuerspule zur Nullage; dies wird hier zwar bewußt in Kauf genommen, um nur während einer der beiden Halbschwingungen einen Triebimpuls zu erhalten, also sich mehr einer »frei schwingenden« Unruh zu nähern. Dadurch werden aber die Inchronismusbedingungen verschlechtert. Bei Anwendung von Spulen mit Kernen könnte dabei nur z. B. durch andersartige, recht komplizierte Justierung der Unruhspiralfeder erreicht werden, daß die Kräfte für die eine Bewegungsrichtung symmetrisch werden; für die entgegengesetzte Bewegungsrichtung wird dann aber die Unsymmetrie noch vergrößert. Es ist andererseits für eine solche transistorbetriebene Uhr mit Pendel bereits die »Aufgabe« bekanntgeworden, einen streng symmetrischen Antrieb zur Mittenlage anzustreben. Der dabei begangene Lösungsweg, dem zwei Spulen durchsetzenden Pendelmagnet auch parallel einen über den Spulen schwingenden Rückschlußstab zuzuordnen, mag vielleicht die Impulsbreite verkürzen, ist aber nicht in der Lage, einen streng symmetrischen Antrieb zu erzielen, weil der zusätzliche Magnet keine zusätzliche Treibkraft auf den Hauptmagnet ausübt.In a proposed arrangement of this type, the drive pulse occurs asymmetrically to the rest position of the balance, in particular as a result of the asymmetrical arrangement of the drive coil or control coil to the zero position; this is deliberately accepted here, in order to receive a drive impulse only during one of the two half-oscillations, that is, to get closer to a "freely oscillating" balance wheel. However, this worsens the inchronicity conditions. When using coils with Ker nen could only z. B. can be achieved by different, quite complicated adjustment of the balance spring that the forces for one direction of movement are symmetrical; for the opposite direction of movement, however, the asymmetry is increased even further. On the other hand, the "task" of striving for a strictly symmetrical drive to the center position has already become known for such a transistor-operated clock with a pendulum. The approach taken here, to which two coils penetrate the pendulum magnet, also assign a return rod oscillating above the coils in parallel, may perhaps shorten the pulse width, but is not able to achieve a strictly symmetrical drive because the additional magnet does not have any additional driving force on the Main magnet exercises.

Die Erfindung beseitigt bei Uhren der eingangs genannten Gattung diese Nachteile bei einem Lösungsweg erfindungsgemäß dadurch, daß bei Verwendung von Spulen mit Kernen, durch deren Luftspalt bzw, Luftspalte der bzw. die Magnete schwingen, mindestens einem Kern ein Hilfsmagnet so zugeordnet ist, daß bei gegenüber der Mittenlage verschobenem Triebimpuls ein zusätzlicher Triebimpuls erzeugbar ist, der die Unsymmetrie kompensiert.The present invention overcomes at watches of the type mentioned these disadvantages in one approach according to the invention in that or with the use of coils with cores by the air gap, the air gaps of at least a core, an auxiliary magnet is so associated or the magnets oscillate, that when compared to the central position shifted drive pulse an additional drive pulse can be generated, which compensates for the asymmetry.

Eine weitere Möglichkeit, eine einwandfreie arbeitende Anordnung eingangs erwähnter Art zu schaffen, besteht nach einem zweiten Lösungsweg erfindungsgemäß darin, daß bei Verwendung von Spulen mit Kernen, durch deren Luftspalt bzw. Luftspalte der bzw. die Magnete schwingen, der bzw. die Magnete z. B. durch plötzliche Polaritätsumkehrungen bzw. die Transistorschaltung so ausgebildet sind, daß dieAnother possibility to create a perfectly working arrangement of the type mentioned at the beginning, is according to a second approach according to the invention that when using coils with Cores through whose air gap or air gaps the magnet (s) vibrate, the magnet (s) z. B. are formed by sudden polarity reversals or the transistor circuit that the

Anordnung zur kontaktlosen elektronischen Steuerung des mechanischen Schwingers (Gangordner) eines zeithaltenden elektrischen GerätsArrangement for contactless electronic control of the mechanical oscillator (aisle folder) of a time-keeping electrical device

Anmelder: N, V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Niederlande)Applicant: N, V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Netherlands)

Vertreter: Dipl.-Ing. Κ. Lengner, Patentanwalt, Hamburg 1, Mönckebergstr. 7Representative: Dipl.-Ing. Κ. Lengner, patent attorney, Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th

Beanspruchte Priorität: Niederlande vom 6. November 1954Claimed priority: The Netherlands, November 6, 1954

Johannes Meyer Cluwen, Eindhoven (Niederlande), ist als Erfinder genannt wordenJohannes Meyer Cluwen, Eindhoven (Netherlands), has been named as the inventor

durch das Zusammenwirken des Spulenkerns mit den schwingenden Magneten eintretende Unsymmetrie des Triebimpulses durch Auslösung eines beim Verlassen der Ruhelage entstehenden zweiten Impulses kompensiert wird.due to the interaction of the coil core with the oscillating magnets occurring asymmetry of the Drive impulse is compensated by triggering a second impulse that occurs when leaving the rest position will.

Der Grundgedanke der Erfindung ist darin zu erblicken, daß durch Anwendung von Hilfsmagneten und/oder durch zeitrichtige Auslösung des Treibimpulses die Unsymmetrie der gesamten auf die Unruh wirkenden Antriebskraft kompensiert wird. Die Erfindung beruht auf der an sich bekannten Erkenntnis, daß ein Antrieb des Systems im Augenblick seines Nulldurchgangs der Bewegung zu einer weitgehend von der Antriebsenergie unabhängigen Schwingungszeit führt. Hierdurch ergibt sich dann z. B. der Vorteil, daß es nicht mehr notwendig ist, die größte Sorgfalt auf eine praktisch dämpfungsfreie Lagerung des Schwingungssystems zu legen, was zu einer wesentlichen Kostenersparnis führen kann.The basic idea of the invention can be seen in the fact that by using auxiliary magnets and / or by triggering the drive pulse at the correct time, the asymmetry of the entire balance on the balance wheel acting driving force is compensated. The invention is based on the knowledge known per se, that a drive of the system at the moment of its zero crossing of the movement to a large extent results in oscillation time independent of the drive energy. This then results in z. B. the advantage that it is no longer necessary to take the greatest possible care to ensure that the storage of the To put vibration system, which can lead to significant cost savings.

Ein solcher Augenblick des Antriebs läßt sich beim mechanischen oder auch bei durch Kontakte gesteuertem Antrieb des Schwingungssystems praktisch sehr schwer genau verwirklichen. Bei elektronischem Antrieb aber kann man diese Anforderung durch die beiden erfindungsgemäßen Lösungswege sehr befriedigend erfüllen.Such a moment of the drive can be with mechanical or also with controlled by contacts Realize drive of the oscillation system practically very difficult exactly. With electronic drive but one can meet this requirement very satisfactorily by the two approaches according to the invention fulfill.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

909 707/115909 707/115

1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; 2 ist eine Draufsicht eines Teiles nach1 is an embodiment of the invention; Figure 2 is a top plan view of part of Figure 2

Fig.
Fig.
Fig. 1;Fig.
Fig.
Fig. 1;

Fig. 3 und 4 zeigen Zeitdiagramme zur Erläuterung der Fig. 1;Figs. 3 and 4 show timing charts for explaining Fig. 1;

Fig. 5 zeigt eine Vereinfachung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1; Fig. 5 shows a simplification of the embodiment of Fig. 1;

Fig. 6 ist eine Abart von Fig. 5;Fig. 6 is a variant of Fig. 5;

Fig. 7 und 9 sind Draufsichten eines Teiles nach Fig. 6;Figures 7 and 9 are plan views of a portion of Figure 6;

Fig. 8 und 10 zeigen Zeitdiagramme zur Erläuterung der Fig. 6 im Zusammenhang mit den Fig. 7 und 9;FIGS. 8 and 10 show timing diagrams for explaining FIG. 6 in connection with FIG. 7 and 9;

Fig. 11 ist eine Seitenansicht, undFig. 11 is a side view, and

Fig. 12 und 13 sind Draufsichten einer Abart von Fig. 6;Figures 12 and 13 are plan views of a variation of Figure 6;

Fig. 14 ist eine weitere Abart von Die Anordnung nach Fig. 1 besitzt ein Schwingungssystem 1, z. B. die Unruh eines elektrischen Uhrwerkes, das aus einer Welle 2 mit Lagern 3 und 4, einer auf der Welle angebrachten Scheibe 5 aus dauermagnetischem oder hartmagnetischem Material auf Magnetoplumbitbasis sowie einem Stab 6 aus hochpermeablem oder weichmagnetischem Material, z. B. Ferrit, und einer Spiralfeder 7 besteht, deren Steifheit in Verbindung mit den Trägheitsmomenten der Scheibe 5 und des Stabes 6 die Periodenzeit des Systemsl bedingt. Die Scheibe 5 erzeugt auf die nachstehend zu beschreibende Weise elektrische Impulse in einer »Aufnahme«-Spule 8, wobei die Impulse nach erfolgter Verstärkung in einem Verstärker 9, insbesondere einem Transistor-B-Verstärker, einer Antriebsspule 10 zugeführt werden, die den Stab 6 derart anzieht, daß die Schwingung des Systems 1 aufrechterhalten wird.Fig. 14 is a further variant of the arrangement of Fig. 1 has a vibration system 1, e.g. B. the balance of an electric clockwork, which consists of a shaft 2 with bearings 3 and 4, a mounted on the shaft disc 5 made of permanent magnetic or hard magnetic material based on magnetoplumbite and a rod 6 made of highly permeable or soft magnetic material, eg. B. ferrite, and a spiral spring 7 , the rigidity of which in conjunction with the moments of inertia of the disc 5 and the rod 6 determines the period time of the Systemsl. The disc 5 formed in the manner to be described electric below pulses in a "Record" -Spule 8, wherein the pulses after amplification in an amplifier 9, in particular a transistor B amplifier, a drive coil 10 are supplied to the rod 6 attracts so that the vibration of the system 1 is maintained.

Die Scheibe 5 ist in Achsrichtung magnetisiert, und zwar bildet nach den Fig. 1 und 2 nahezu die ganze obere Fläche der Scheibe 5 eine Polfläche 5 mit Südmagnetismus und nahezu die ganze untere Fläche eine Polfläche N mit Nordmagnetismus. An nur einer Stelle, in Fig. 2 mit 12 bezeichnet, ist die Magnetisierungsrichtung A^r-S gerade umgekehrt, so daß also die obere Fläche Nord- und die untere Fläche Südmagnetismus aufweist. Bewegt sich die Stelle 12 durch die Schenkel 13 der Spule 8, so ändert sich dabei plötzlich das Vorzeichen des Magnetflusses, so daß in der Spule 8 ein Impuls erzeugt wird. Die Feder 7 ist dabei derart justiert, daß der Nulldurchgang der Schwingung einer Lage entspricht, in der sich die Stelle 12 den Schenkeln 13 gegenüber befindet. Der Stab 6 befindet sich dann gerade in der Mitte zwischen den Schenkeln 14 der Spule 10. The disk 5 is magnetized in the axial direction, namely, according to FIGS. 1 and 2, almost the entire upper surface of the disk 5 forms a pole face 5 with south magnetism and almost the entire lower surface forms a pole face N with north magnetism. At only one point, denoted by 12 in FIG. 2, the direction of magnetization A ^r -S is exactly reversed, so that the upper surface has north and the lower surface has south magnetism. If the point 12 moves through the legs 13 of the coil 8, the sign of the magnetic flux suddenly changes, so that a pulse is generated in the coil 8. The spring 7 is adjusted in such a way that the zero crossing of the oscillation corresponds to a position in which the point 12 is located opposite the legs 13. The rod 6 is then just in the middle between the legs 14 of the coil 10.

In Fig. 3 sind als Funktion der Zeit t die sinusförmige Amplitude u der Schwingung, der durch die Schenkel 13 der Spule 8 strömende Magnetfluß Φ, die von diesem Fluß in der Spule 8 erzeugte Spannung V, der folglich im Ausgang des Verstärkers 9 erzeugte und der Spule 10 zugeführte Strom i und die folglich auf den Stab ausgeübte Kraft K_t dargestellt. Die Kraft K_t ist positiv, wenn sie einem Drehsinn, z. B. linksum, entspricht, und negativ, wenn sie dem entgegengesetzten Drehsinn, z.B. rechtsum, der Scheibe5 entspricht. Die Zeitskala ist in der Nähe der Impulse deutlichkeitshalber etwas ausgedehnt, im allgemeinen haben die Impulse eine kürzere Dauer gegenüber den ⁶S zwischen ihnen auftretenden Zeitintervallen.In Fig. 3, as a function of time t, the sinusoidal amplitude u of the oscillation, the magnetic flux Φ flowing through the legs 13 of the coil 8 , the voltage V generated by this flux in the coil 8 , which is consequently generated in the output of the amplifier 9 and The current i supplied to the coil 10 and the force K _t consequently exerted on the rod are shown. The force K _t is positive if it has a sense of rotation, e.g. B. counterclockwise, corresponds, and negative if it corresponds to the opposite direction of rotation, eg clockwise, the disk5. For the sake of clarity, the time scale is somewhat extended in the vicinity of the pulses; in general, the pulses have a shorter duration compared to the ⁶ S time intervals between them.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Kraftimpulse K_t immer auftreten, kurz bevor die Schwingung durch ihren Nulldurchgang hindurchgeht (dieser Zeitpunkt ist durch die senkrechten gestrichelten Linien darge-From Fig. 3 it can be seen that the force pulses K _t always occur shortly before the oscillation passes through its zero crossing (this point in time is shown by the vertical dashed lines.

Fig. 6.Fig. 6.

stellt). Folglich hängt die Periodenzeit T der Schwingung noch von der Größe der Kraft K_t ab, was unerwünscht ist. Bei der erwähnten bekannten Vorrichtung macht dieser Nachteil sich noch stärker bemerkbar, da diese Kraft dann mit wechselndem Vorzeichen in den Augenblicken auftritt, in denen die Amplitude u der Schwingung maximal ist. Man kann diesem Nachteil auch nicht dadurch begegnen, daß die Feder 7 anders justiert oder dem Stab 6 eine andere Lage gegenüber der Stelle 12 an der Scheibe 5 gegeben wird, da dann zwar für eine, aber nie gleichzeitig für die entgegengesetzte Bewegungsrichtung eine Antriebskraft mit einem symmetrischen Verlauf gegenüber diesem Nullpunkt erzielt werden kann.represents). Consequently, the period time T of the oscillation still depends on the magnitude of the force K _t , which is undesirable. In the case of the known device mentioned, this disadvantage is even more noticeable, since this force then occurs with an alternating sign in the moments in which the amplitude u of the oscillation is at a maximum. This disadvantage can also not be countered by adjusting the spring 7 differently or by giving the rod 6 a different position opposite the point 12 on the disk 5 , since then a driving force with one for one, but never simultaneously for the opposite direction of movement symmetrical course with respect to this zero point can be achieved.

In Fig. 1 ist dieses Problem durch die Anwendung eines zusätzlichen Magnets 15 zwischen den Schenkeln 13 der Spule 8 gelöst. Dieser Magnet 15 bewirkt mit der Scheibe 5 infolge seiner abstoßenden Wirkung eine Bremskraft, kurz bevor der Nulldurchgang der Bewegung erreicht ist, und eine Antriebskraft, kurz nachdem der Nulldurchgang passiert ist. Dieser Kraftverlauf ist in Fig. 3 mit K_m angedeutet. Die resultierende, auf das Schwingungssystem 5-6 ausgeübte Kraft Tv_r weist daher bei richtiger Einstellung von K_m gegenüber K_t, z. B. durch richtige Einstellung der Stärke des Magnets 15, einen symmetrischen Verlauf gegenüber dem erwähnten Nulldurchgang auf, so daß der vorerwähnte Nachteil vermieden ist.In FIG. 1, this problem is solved by using an additional magnet 15 between the legs 13 of the coil 8 . As a result of its repulsive effect, this magnet 15 brings about a braking force with the disk 5 shortly before the zero crossing of the movement is reached, and a driving force shortly after the zero crossing has been passed. This force curve is indicated in Fig. 3 with K _m. The resulting force Tv _r exerted on the oscillation system 5-6 therefore shows, given the correct setting of K _m compared to K _t , e.g. B. by correctly setting the strength of the magnet 15, a symmetrical curve with respect to the aforementioned zero crossing, so that the aforementioned disadvantage is avoided.

Die Amplitude von K_t muß dann zweimal so groß wie die von K_m sein.The amplitude of K _t must then be twice as large as that of K _m .

Zwar kann durch eine Änderung von K_t die Symmetrie von K_r etwas gestört werden, aber der resultierende Fehler ist um eine Größenordnung kleiner als ohne den zusätzlichen Magnet 15. Zum Erreichen dieser Einstellung braucht der Magnet 15 nicht aus dem gleichen Material wie die Scheibe 5 hergestellt zu sein; er kann z.B. aus einem Stoff mit einer wesentlich höheren Remanenz als die der Scheibe 5 bestehen.Although the symmetry of K _r can be disturbed by a change in K _t , the resulting error is an order of magnitude smaller than without the additional magnet 15. To achieve this setting, the magnet 15 does not need to be made of the same material as the disk 5 to be manufactured; it can, for example, consist of a material with a significantly higher remanence than that of the disk 5 .

Aus dem Vorhergehenden ergibt sich, daß der Stab 6 gewünschtenfalls auch als Dauermagnet, z. B. mit einer Magnetisierungsrichtung parallel zu der der Scheibe 5, ausgebildet werden kann. Die weichmagnetischen Schenkel 14 der Spule 10 bewirken dann eine ähnliche Kraft, aber mit kleinerer Amplitude und entgegengesetzter Phase gegenüber der Kraft K_m, so daß bei richtiger Einstellung der Amplitude K_t wieder eine resultierende Kraft K_r mit einem symmetrischen Verlauf gegenüber dem Nulldurchgang der Bewegung erreicht werden kann, deren Amplitude aber kleiner ist als bei einem weichmagnetischen Stab 6. Dies kann vorteilhaft sein, wenn man bestrebt ist, mit kleinen Impulsen K_t auskommen zu können.From the foregoing it follows that the rod 6 , if desired, also as a permanent magnet, for. B. with a direction of magnetization parallel to that of the disk 5 can be formed. The soft magnetic legs 14 of the coil 10 then cause a similar force, but with a smaller amplitude and opposite phase to the force K _m , so that when the amplitude K _{t is set} correctly, a resultant force K _r with a symmetrical curve compared to the zero crossing of the movement can be achieved, but the amplitude of which is smaller than in the case of a soft magnetic rod 6. This can be advantageous if one strives to be able to get by with small pulses K _t.

In Fig. 3 ist angenommen, daß der als B-Verstärker eingerichtete Verstärker 9 nur Ströme i durchläßt, die den positiven Hälften der Spannungsimpulse V, also den kurz vor dem Nullpunkt der Bewegung auftretenden Impulsen entsprechen. Durch ein völliges Umpolen der Scheibe 5 lassen sich bei der obenerwähnten Annahme auf ähnliche Weise die kurz nach dem Nullpunkt der Bewegung auftretenden Impulse benutzen, wobei die erzeugte Antriebskraft K_t also eine Abstoßung des Dauermagnetstabes 6 herbeiführt. In Fig. 4 ist der dann durch die Schenkel 13 strömende Fluß Φ, die Spannung V in der Spule 8, der Strom i durch die Spule 10 und die vom Strom i erzeugte Antriebskraft K_t dargestellt. Die gestrichelten Linien stellen wieder den Nullpunkt der Bewegung mit der Amplitude u dar. Das Vorzeichen der vom Magnet auf die Scheibe 5 ausgeübten Kraft K_m ist dann um-In FIG. 3 it is assumed that the amplifier 9 set up as a B amplifier only allows currents i to pass through which correspond to the positive halves of the voltage pulses V, that is to say to the pulses occurring shortly before the zero point of the movement. By completely reversing the polarity of the disk 5 , the pulses occurring shortly after the zero point of the movement can be used in a similar manner in the above-mentioned assumption, the drive force K _t thus causing the permanent magnet rod 6 to be repelled. 4 shows the flux Φ then flowing through the legs 13 , the voltage V in the coil 8, the current i through the coil 10 and the driving force K _t generated by the current i . The dashed lines again represent the zero point of the movement with the amplitude u . The sign of the force K _m exerted by the magnet on the disk 5 is then around

gekehrt und daher gleichphasig mit der Kraft K_m der Schenkel 14 auf den dauermagnetisch angenommenen Stab 6. Die aus den Kräften K_h K_m, K_m' resultierende Kraft K_r auf das System 5-6 kann daher wieder bei richtiger Einstellung einen genau symmetrischen Verlauf gegenüber dem Nulldurchgang der Bewegung aufweisen. inverted and therefore in phase with the force K _{m of} the legs 14 on the rod 6 assumed to be permanent magnet. The force K _r on the system 5-6 resulting from the forces K _h K _m , K _m ' can therefore again be exactly symmetrical if the setting is correct Show course compared to the zero crossing of the movement.

Andere Abarten ergeben sich z. B. durch Umkehrung des Wickelsinns der Spulen 8 und IO_j durch Verwendung nicht nur eines dauermagnetischen Stabes 6, sondern auch eines kleinen Dauermagnets zwischen den Schenkeln 14 der Spule 10 oder durch Anordnung dieses kleinen Magnets und/oder des Magnets 15 in Reihe mit dem weichmagnetischen Kreis der Schenkel 14 und 13. Ein Beispiel des letzteren Falles ist injug. 5 dargestellt.Other varieties arise z. B. by reversing the winding direction of the coils 8 and IO _j by using not only a permanent magnet rod 6, but also a small permanent magnet between the legs 14 of the coil 10 or by arranging this small magnet and / or the magnet 15 in series with the soft magnetic Circle of legs 14 and 13. An example of the latter case is in jug. 5 shown.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 könnten der Unterschenkel des Kerns 13 und der Oberschenkel des Kerns 14 gemeinsam gewählt werden, während in Fig. 5 die beiden Kerne völlig zu einem Kern 18 vereinigt sind, der die beiden Spulen 8 und 10 trägt. Im Augenblick, in dem die Stelle 12 entgegengesetzter Magnetisierrichtung der Scheibe 5 die Schenkel des Kerns 18 passiert, werden wieder Spannungsimpulse V nach Fig. 3 oder 4 in der Spule 8 induziert. Die entsprechenden der Spule 10 zugeführten Stromimpulse i ziehen dann wieder die Scheibe 5 durch Kraftimpulse K₁ an. Durch die Anbringung eines kleinen Hilfsmagnets 19 in Reihe mit dem Magnetkreis des Kerns 18 wird wieder eine zusätzliche Kraft K_m auf die Scheibe 5 ausgeübt, so daß bei geeigneter Bemessung, wobei die Kraft K_t eine zweimal so große Amplitude wie die Kraft K_m hat, eine resultierende Kraft K_r auf die Scheibe ausgeübt wird, die genau symmetrisch gegenüber dem Nulldurchgang der Bewegung verläuft. Gewünschtenfalls kann der Magnet 19 dabei als ein dünner, flacher Magnet ausgebildet werden, dessen Polflächen sich etwa parallel zur Mittellinie des weichmagnetischen Kreises 18 erstrekken. Ebenso wie bei Fig. 1 bleibt aber der Nachteil bestehen, daß Änderungen von K, zu einer geringen Unsymmetrie von K_r führen.In the embodiment of Fig. 1, the lower leg of the core 13 and the thigh of the core 14 could be chosen together, while the two cores are completely united to form a core 18 in Fig. 5, which bears the two coils 8 and 10. At the moment at which the point 12 of the opposite magnetization direction of the disk 5 passes the legs of the core 18 , voltage pulses V according to FIG. 3 or 4 are again induced in the coil 8. The corresponding current pulses i supplied to the coil 10 then attract the disk 5 again by means of force pulses K ₁ . By attaching a small auxiliary magnet 19 in series with the magnetic circuit of the core 18 , an additional force K _m is again exerted on the disk 5 , so that with a suitable dimensioning, the force K _t having an amplitude twice as large as the force K _m , a resulting force K _{r is} exerted on the disk, which is exactly symmetrical with respect to the zero crossing of the movement. If desired, the magnet 19 can be designed as a thin, flat magnet, the pole faces of which extend approximately parallel to the center line of the soft magnetic circle 18 . As in FIG. 1, however, the disadvantage remains that changes in K 1 lead to a slight asymmetry in K _r .

In Fig. 6 ist eine Abart von Fig. S dargestellt, bei der der Nachteil einer noch geringen Restunsymmetrie unterliegenden resultierenden Antriebskraft vermieden wird. Die der Scheibe 5 entsprechende Scheibe 5' ist dabei, wie in Fig. 7 dargestellt, derart magnetisiert, daß an zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen 30 und 31 das Vorzeichen der axialen Magnetisierrichtung plötzlich umkehrt, während zwischen den Stellen 30 und 31 die Polstärke konstant bleibt.FIG. 6 shows a variant of FIG. 5, in which the disadvantage of a resulting drive force that is still subject to a slight residual asymmetry is avoided. The disc 5 corresponding disk 5 'is, as shown in Fig. 7, magnetized so that the sign of the axial direction of magnetization is abruptly reversed at two diametrically opposed points 30 and 31 while the pole strength between the points 30 and 31 remains constant .

Wird vorläufig angenommen, daß die Amplitude u der Scheibe 5' kleiner als 180° bleibt (bei 180° würden die Stellen 30 und 31 gerade umgetauscht sein), so erfährt der magnetische Fluß Φ in den Schenkeln 32 nur im Augenblick, in dem die Stelle 30 die Schenkel 32 passiert, eine sprungweise Änderung, wie sie in Fig. 8 dargestellt ist. Hierdurch wird wieder eine Spannung^ in der Spule 8 induziert, so daß ein Strom i in der Spule 10 erzeugt wird, der zu einer AntriebskraftX_i führt. Durch die Anbringung des kleinen Magnets 15 zwischen den Schenkeln 32 wird ferner eine Kraft K_m auf die Scheibe 5' ausgeübt, so daß schließlich auf. die Scheibe eine resultierende Kraft ii_r wirkt, deren Verlauf gegenüber den durch die senkrecht gestrichelten Linien angegebenen Nulldurchgängen der Bewegung u symmetrisch ist. Der Magnet 15 kann auch gewünschtenfalls durch einen mit der' Stelle 31 zusammenwirkenden Magnet 15' ersetzt, werden.If it is provisionally assumed that the amplitude u of the disk 5 ' remains smaller than 180 ° (at 180 ° the points 30 and 31 would just be exchanged), the magnetic flux Φ in the legs 32 only experiences the moment at which the point 30 passes the legs 32 , an abrupt change, as shown in FIG. 8. As a result, a voltage ^ is again induced in the coil 8 , so that a current i is generated in the coil 10 , which leads to a driving force X _i . By attaching the small magnet 15 between the legs 32 , a force K _m is also exerted on the disk 5 ' , so that finally on. a resulting force ii _r acts on the disk, the course of which is symmetrical with respect to the zero crossings of the movement u indicated by the vertical dashed lines. The magnet 15 can also, if desired, be replaced by a magnet 15 ' which interacts with the' point 31 '.

Dem Magnet 15 wird \'orzugsweise das Vorzeichen gegeben, bei dem die Kräfte K_t und K_m entgegengesetzt gerichtet sind, d. h., in der Phase, bei der der Magnet 15 eine Bremsung der Scheibe 5' herbeiführen würde, ist der Verstärker 9 geöffnet, so daß der Bremsung entgegengewirkt wird. Auch wird vorzugsweise die Kraft K_t größer als, jedoch höchstens zweimal so groß wie die Kraft K_m gewählt, so daß für K_r ein Kräfteverlauf entsteht, wie er in Fig. 8 dargestelltThe sign is preferably given to the magnet 15 , in which the forces K _t and K _m are directed in opposite directions, that is, in the phase in which the magnet 15 would bring about a braking of the disc 5 ' , the amplifier 9 is open, so that the braking is counteracted. The force K _t is also preferably selected to be greater than, but at most twice as large, as the force K _m , so that a force profile arises for K _{r as shown in FIG}

ίο ist. Dies ist aber keineswegs notwendig, um eine gute Wirkung zu gewährleisten. ίο is. However, this is by no means necessary to ensure a good effect.

Um größere Impulse zur Verfügung zu haben, kann man nach Fig. 14 gewünschtenfalls einen ähnlichen Kreis 8'-10'-32' mit der Stelle 31 (s. Fig. 7) der Scheibe 5' zusammenwirken lassen und die Spulen 8 und 8' bzw. 10 und 10' in Reihe schalten. Auch kann man die Spulen 8, 8' und 10' zum Erzeugen des Spannungsimpulses V in Reihe schalten und nur die Spule 10 zum Erzeugen der Antriebskraft K₁ anwenden. In order to have larger impulses available, a similar circle 8'-10'-32 ' according to FIG. 14 can, if desired, interact with the point 31 (see FIG. 7) of the disk 5' and the coils 8 and 8 ' or connect 10 and 10 ' in series. The coils 8, 8 ' and 10' for generating the voltage pulse V can also be connected in series and only the coil 10 can be used for generating the driving force K ₁ .

Wenn die Schwingungsamplitude mehr als 180° beträgt, so kommt auch die Stelle 31 periodisch in Wechselwirkung mit den Schenkeln 32 der Spulen 8 und 10, aber da dort die Geschwindigkeit der Bewegung der Scheibe 5' viel geringer ist als in der Nähe des Nulldurchgangs der Bewegung, ist die entsprechende Flußänderung und daher auch die in der Spule 8 induzierte Spannung kleiner als während dieser Nulldurchgänge. DerVerlauf der verschiedenen Größen ist dann, wie gestrichelt in Fig. 8 dargestellt, wobei angenommen wird, daß diese geringen Spannungsimpulse kleiner bleiben als die natürliche Schwellenspannung des Transistorverstärkers 9. If the oscillation amplitude is more than 180 °, the point 31 periodically interacts with the legs 32 of the coils 8 and 10, but since there the speed of the movement of the disk 5 'is much lower than in the vicinity of the zero crossing of the movement , the corresponding change in flux and therefore also the voltage induced in the coil 8 is smaller than during these zero crossings. The course of the various quantities is then as shown in dashed lines in FIG. 8, it being assumed that these small voltage pulses remain smaller than the natural threshold voltage of the transistor amplifier 9.

Aus dem Verlauf der resultierenden Kraft K_r ergibt sich, daß wieder ein gegenüber den Nulldurchgängen der Bewegung genau symmetrisch auftretender Kraftverlauf erreicht wird. Trotzdem sind die zusätzlich auftretenden Kräfte K₁ und K₂ in der resultierenden Kraft K_r vielfach wenig erwünscht, da die Kraft K₂ ein Abbremsen der Bewegung verursacht, so daß also die AmplitudeM dort verringert wird, jedoch die Kraft K₁ gerade einen Antrieb bewirkt, so daß die Amplitude u dort vergrößert wird, was wieder zu unerwünschten Fehlern in der Schwingungsperiode führen kann.The curve of the resulting force K _r shows that a force curve that occurs exactly symmetrically with respect to the zero crossings of the movement is achieved. Nevertheless, the additionally occurring forces K ₁ and K ₂ in the resulting force K _{r are} often less desirable, since the force K ₂ causes a braking of the movement, so that the amplitude M is reduced there, but the force K ₁ just causes a drive so that the amplitude u is increased there, which again can lead to undesirable errors in the oscillation period.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, kann nach Fig. 9 eine Scheibe 5" angewendet werden, die gleichfalls an der Stelle 30 eine Magnetisierung mit sich änderndem Vorzeichen aufweist, deren Polstärke sich aber von der Stelle 30 ab längs des weiteren Umfangs der Scheibe 5" allmählich verringert, z. B. durch alimähliche Einschränkung der Poloberfläche. Der Fluß Φ weist daher nach Fig. 10 während der Intervalle zwischen den Nulldurchgängen der Bewegung nur allmähliche Änderungen auf, die zu Spannungen V, die vorzugsweise niedriger als die Schwellenspannung des Transistors bleiben, und zu einer resultierenden KraftK_r führen, die möglicherweise eine geringe Vorspannung der Feder 7 notwendig machen kann, um das konstante Glied der Kraft K_r auszugleichen, im übrigen aber keine Störungen in der Bewegung herbeiführt.In order to avoid this disadvantage, a disk 5 ″ can be used according to FIG. 9, which likewise has a magnetization with a changing sign at point 30 , but whose pole strength gradually changes from point 30 along the further circumference of disk 5 ″ decreased, e.g. B. by gradually reducing the pole surface. The flux Φ therefore shows only gradual changes according to FIG. 10 during the intervals between the zero crossings of the movement, which lead to voltages V, which preferably remain lower than the threshold voltage of the transistor, and to a resulting force K _r which may be a slight bias the spring 7 can make necessary to compensate for the constant member of the force K _r , but otherwise does not cause any disturbances in the movement.

Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 5 und 6 bewirken die von der Spule 10 erzeugten Felder nicht nur einen Antrieb der Scheibe 5 (bzw. 5' oder 5"), sondern auch eine Rückkopplungsspannung in der Wicklung 8, was zu einem steilen Hinaufgehen des "Stromes i führt, gegebenenfalls, bis dieser Strom . durch Begrenzung im Ausgangskreis des Verstärkers 9 nicht weiter zunehmen kann. Diese Begrenzung hatIn the embodiments according to FIGS. 5 and 6 , the fields generated by the coil 10 not only drive the disk 5 (or 5 ' or 5 "), but also a feedback voltage in the winding 8, which leads to a steep rise of the "Stromes i leads, if necessary, until this current. cannot increase further by limitation in the output circuit of amplifier 9. This limitation has

Claims

the favorable consequence that if for some reason the disk 5 should have a larger amplitude, the duration of the pulses is shortened, but their amplitude is not increased, so that the drive energy decreases, which counteracts this increase in amplitude. The limitation is favored by the fact that the impedance of the coil 10 is selected to be relatively large and the voltage of the current source 24 is selected to be relatively small. ίο The feedback between the coils 8 and 10 must be such that the amplifier 9 does not self-oscillate when the disc 5 (or 5 'or 5 ") is stationary. This is achieved by a suitable choice of the number of turns and the scattering coefficient of the magnetic coupling between the coils 8 and 10 and, if necessary, by using the natural input threshold voltage which a transistor amplifier can have. In the exemplary embodiment according to FIGS. 11 and 12, a partial solution to the problem posed is shown. is replaced by the pole faces N and 5 "shown in FIG. 13, with a sudden reversal of the magnetization direction from point 35 according to the dashed line. Point 35 again corresponds to the zero crossing of the movement and generates when the legs 36 of the soft magnetic core are passed 37 of the coil 8 again a voltage pulse in this coil, so that after amplification a current pulse flows through the series coils 10 'and 10 ". As a result, the legs 36 are magnetized in such a way that, in cooperation with the magnetization at the point 39 of the disk 5 '' ', they deliver a tangentially directed driving force during the time in which the flux change occurs through the legs 36, ie symmetrically with respect to the zero crossing of the Movement When the movement is reversed, however, the corresponding voltage pulse generated in coil 8 has the opposite sign, at which amplifier 9 is blocked and therefore no drive force is generated 5 '' ', which means an asymmetrical force curve compared to the zero crossing of the movement. However, if the braking force in question is small, the resulting disturbance in the movement can be neglected. It is evident that the various embodiments can be applied in a corresponding manner to pendulums. One could also let the coils perform the oscillatory movement and arrange the permanent magnet firmly, although this often leads to more complicated designs. Patent claims:

1. Arrangement for contactless electronic control of the mechanical oscillator (gear folder) of a time-keeping electrical device, in particular an electrical balance clock, with permanent magnets that are relatively movable with respect to coils, the relative movement being the result of this. generated control pulse 'via a \ ^ amplifier circuit, preferably a transistor circuit, a. Driving impulse on the aisle folder which is symmetrical to the center position (zero position) of the aisle folder, characterized in that when using coils with cores, through their '70

Air gap or air gap of the magnet or magnets, at least one core an auxiliary magnet is assigned in such a way that an additional drive pulse is added when the drive pulse is shifted from the center position Drive pulse can be generated, which compensates for the asymmetry.

2. Arrangement for contactless electronic control of the mechanical oscillator (aisle folder) a time-keeping electrical device with permanent magnets that are relatively movable in relation to coils, the control pulse generated by this relative movement via an amplifier circuit, preferably a transistor circuit that causes a drive pulse on the gear folder that is symmetrical to the center position (zero position) of the aisle folder is, in particular according to claim 1, characterized in that when used of coils with cores, through their air gap or air gap the magnet (s) swing, the magnet or magnets z. B. by sudden polarity reversals or the transistor circuit are designed in such a way that the asymmetry occurring due to the interaction of the coil core with the oscillating magnets of the drive impulse by triggering a second impulse that occurs when leaving the rest position is compensated.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, in which the electrical pulses via a B amplifier the drive winding are supplied, characterized in that the auxiliary magnet on the Permanent magnet exerted force pulses have an amplitude about half as large as that by means of the Drive winding generated force pulses (Fig. 3).

4. Arrangement according to claim 1 or 2, wherein the drive and the control winding have a common Have soft magnetic core, characterized in that the amplitude of the Drive winding supplied current pulses through an electrical feedback between the drive winding and the excitation winding is limited via the aforementioned soft magnetic core to a value at which the amplitude the force pulses generated by the drive winding remains about twice as large as that of the Auxiliary magnet force pulses exerted on the permanent magnet (Fig. 5 and 7).

5. Arrangement according to one of claims 2 to 4, characterized in that only a single one Local sudden reversal of the magnetization direction of the permanent magnet during the Zero crossing of the oscillation influences the excitation winding in such a way that the oscillation system alternates with the auxiliary magnet on the permanent magnet and by the difference of the force pulses exerted by the Drive winding generated force pulses and that exerted by the auxiliary magnet on the permanent magnet Force pulses is driven (Fig. 8 and 10).

6. Arrangement according to claim 2 or 5, characterized in that a disk-shaped permanent magnet with several excitation and drive windings containing soft magnetic cores cooperates, depending on the movement through a local Reversal of the magnetization of the permanent magnet can be influenced, with the excitation windings and / or the drive windings are electrically connected in series (Fig. 15).

7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the pole strength of the permanent magnet is gradually reduced, for example by gradually narrowing the pole face, from the aforementioned point of the suddenly reversing magnetization (Fig. 10).

8. Arrangement according to one of claims 2 to 7, characterized in that the permanent magnet has the shape of a circular disc with axial magnetization, the sign of which along a

broken line suddenly reverses (Figs. 13 and 14).

Considered publications:
Saat, "Petits Moteurs magneto-electriques sans contacts", excerpt from "Annales francaises de Chronometrie", November 1953, pp. 117 to 124;

Granier, Pendules electrjques, Paris, 1935, p. 21; Electricite, November issue 1950, pp. 269 to 275.

1 sheet of drawings