DE1105804B - Unruh-Gangordner fuer kontaktlos mittels Transistorrueckkopplungsschaltung gesteuerte elektrische Uhren - Google Patents

Unruh-Gangordner fuer kontaktlos mittels Transistorrueckkopplungsschaltung gesteuerte elektrische Uhren

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DE1105804B
DE1105804B DES53815A DES0053815A DE1105804B DE 1105804 B DE1105804 B DE 1105804B DE S53815 A DES53815 A DE S53815A DE S0053815 A DES0053815 A DE S0053815A DE 1105804 B DE1105804 B DE 1105804B
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Leon Hatot SA France
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Description

  • Unruh-Gangordner für kontaktlos mittels Transistorrückkopplungsschaltung gesteuerte elektrische Uhren Die Erfindung betrifft eine Verbesserung der den Gegenstand der Hauptpatentanmeldung S 51916 VIII d/ 83b bildenden Unruh-Gangordneranordnung. Bei dieser Unruh-Gangordneranordnung wird eine kontaktlose Steuerung einer elektrischen Uhr unter Anwendung einer Transistorrückkopplungsschaltung bewirkt, wobei der Gangordner einen astatischen aus Permanentmagnetpaaren gebildeten Schwungkörper besitzt, dessen beide permeanentmagnetische, in engen Abständen und koaxial zueinander angeordnete Halbteile je auf der einen Seite der Steuerspule und der Antriebsspule des Gangordners vorbeischwingen; dabei sind die Spulen als Flachspulen ausgebildet, und die Anordnung ist so getroffen, daß ein Stromfluß in der Steuerspule und in der Antriebsspule nur dann auftritt, wenn der Gangregler sich in der Nähe der Gleichgewichtslage befindet.
  • Gegenüber den für die Zusatzerfindung durch entsprechende ausländische Patentschriften bereits zum Stande der Technik gehörenden Lösungen der Hauptpatentanmeldung, wobei z. B. bei einer Ausführung, jedoch ohne astatisches System, zur Erzielung scharfer Impulse auf dem Unruhreifen vier axial polarisierte Stabmagnete mit gegensätzlicher Polarität den zwei Mittelmagneten zu den zwei Randmagneten dicht benachbart angeordnet sind und an zwei kreisförmigen, also auch nur sehr kleine »aktive« Leiterabschnitte aufweisenden Flachspulen (Steuer- und Triebspule), in der Nullage beide Spulen gleichzeitig beaufschlagend. vorbeischwingen, bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil einer einfachen Herstellungsweise des Gangreglers und einer mit hohem Wirkungsgrad arbeitenden Anordnung unter gleichzeitiger Erfüllung der Bedingung kurzer Impulse in der Nullage. Diese Vorteile sind durch die Ausbildung und Bauweise der den Anker der Gangregleranordnung Teile und durch die konstruktive Ausbildung der in ihrer Form dem Anker angepaßten, im Transistoreingangskreis bzw. Ausgangskreis liegenden Spulen bedingt.
  • Bei einer Anordnung nach der eingangs geschilderten Gattung entsprechend der Hauptpatentanmeldung ist der Gangordner erfindungsgemäß so ausgebildet, daß der astatischeSchwungkörper plattenförmige, sich. nur auf einen beschränkten Sektor seines Umfanges erstreckende, mindestens angenähert in seiner Richtung verlaufende Magnete aufweist, die jeweils an den beiden äußeren Plattenenden zwei gleichsinnige Pole besitzen und dazwischen entgegengesetzt magnetisiert sind, wobei die beiden in Abstand stehenden Magnetplatten gegensinnig zueinander polarisiert sind, vorzugsweise gebildet ist durch zwei aus Ringsektoren bestehende doppelankerförmige Halbteile, deren einer Ankerarm an seinen Armenden gleichsinnig und in der Armmitte als Gegenpol magnetisiert ist, und daß die Flachspulen so geformt und bemessen sind, daß in der Gleichgewichtslage der Unruh und nur in dieser die aktiven Leiterabschnitte beider Spulen gleichzeitig und im gleichen Maße von den durch die Pole in den äußeren Ankerenden und in der Mitte erzeugten magnetischen Kraftfeldern durchsetzt werden.
  • Gemäß zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung werden die Spulen bzw. mindestens eine derselben derart dreieckfärmig ausgebildet, daß ihre aktiven Leiterabschnitte annähernd radial verlaufen mit einem Abstand voneinander, der dem Abstand von einem Endpol zu einem Mittenpol der schwingenden Magnetarme entspricht.
  • Als bekannt vorausgesetzt sind bei einer kontaktgesteuerten Uhr der »umgekehrten« Anordnung -- ortsfeste Magnete, auf der schwingenden Unruh eine Triebspule - die Verwendung von Dreieckspulen, deren radial verlaufende aktive Leiterabschnitte beide gleichzeitig in der Nullage von verlaufenden magnetischen Kraftflüssen durchsetzt werden; da hier aber die Impulsdauer von der Dauer des mechanischen Kontaktes allein abhängt, tritt das sowohl der Hauptpatentanmeldung wie der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Hauptproblem eines scharfen »Steuer«-Impulses trotz rein induktiver, kontaktloser Erzeugung desselben nicht auf.
  • Zwar ist in einem ebenfalls mit Triebspulen auf der Unruh und stationären Magneten. arbeitenden älteren, jedoch nicht vorveröffentlichten Vorschlag auch angeregt, zur kontaktlosen Transistorsteuerung außer dreieckförmigen Triebspulen, denen die Polschuhformen der Magnete schon in etwa angepaßt sind, auf der Unruh selbst auch eine ganz kleine, aber wieder elliptische Steuerspule anzuordnen; mit dieser dürfte sich jedoch kaum ein hinreichend großer und flankensteiler Steuerimpuls erzeugen lassen, so. daß z. B. ganz erhebliche Verstärkungsgrade erforderlich wären.
  • Die Erfindung ist in der Beschreibung und den Zeichnungen in Form von Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Von den Figuren zeigt Fig. 1 schematisch einen erfindungsgemäßen Gangordner, Fig. 2 die Hauptteile des Gangordners nach Fig. 1, Fig. 3 eine Seitenansicht desselben, Fig. 4a einen Vertikalschnitt, Fig. 4b eine Schnittansicht, die sich auf das untere Lager der Gangreglerachse bezieht, Fig.5 eine Draufsicht auf die Anordnung entsprechend Fig. 4, Fig.6 einen Ouerschnitt einer Schicht aus isolierendem Material, welche die Spulenwicklung enthält.
  • Fig.7 die Magnetfelder, welche durch den magnetisierten Teil des Gangordners nach Fig. 1 erzeugt werden, Fig. 8 eine große Außenuhr, die durch einen Gangordner nach Fig. 4 und 5 gesteuert wird, Fig.9 das Zeigerwerk der Uhr nach Fig.8, umfassend die elektromanetische Antriebsvorrichtung, Fig. 10 den bei der' Vorrichtung nach Fig.9 zur Anwendung gelangenden Motor, Fig.ll das Schema der Anlage zur Stromversorgung , b t-Bei dem Gangordner gemäß Fig. 1 wird die schwingende Masse, deren Schwerpunkt mit der Drehachse 0 zusammenfällt, durch zwei koaxiale Schwungkörper 12-13 und 14-15 gebildet, wobei der Außendurchinesser 1 bis 3 cm beträgt.
  • Die Schwungkörper haben die gleiche Form und sind parallel und mit geringem Abstand auf der gemeinsamen Achse 0 angebracht, wie es die Fig. 3, 4 und 7 zeigen.
  • Jeder Schwungkörper wird, wie Fig. 2 zeigt, durch zwei Ringteile gebildet, die durch zwei schmale und leichte radiale Arme 16-17 und 18-19 verbunden sind. Die Ringteile sind in bezug auf die Achse 0 symmetrisch. Die Arme setzen in den Mitten der Ringteile 12 und 13 an.
  • Die Schwungkörper 12-13 und 14-15 bestehen vorzugsweise aus dehnbarem und schmiedbarem magnetischem Material, das genau gestanzt werden kann, z. B. aus der unter der Bezeichnung »Vicalloy II« bekannten Eisen-Kobalt-Legierung mit Abschreckhärtung, deren remanente magnetische Induktion 10000 Gauß und deren Koerzitivkraft 450 Örsted erreicht.
  • Das Material wird einer metallurgischen Behandlung unterzogen, die ihm eine starke Magnetisierung in Richtung senkrecht zu den Armen 16-17 oder 18-19 gibt.
  • Nur die kreisbogenförmigen Teile 12 und 14, die sich auf einer Seite der Achse 0 befinden, sind stark magnetisiert, derart, daß an ihren Enden und ihren mittleren Bereichen zwei Polpaare auftreten, von denen und in die die Kraftlinien ausgehen bzw. eintreten (vgl. Fig. 7).
  • Die Pole sind in den Fig. 1 bis 5 durch die Buchstaben N, V' (Nord) und S, S' (Süd) bezeichnet. In den gegenüberliegenden Ringteilen 12 und 14 sind die benachbarten Pole ungleichnamig, wodurch sich ein »astatisches« System ergibt, das durch äußere Magnetfelder, z. B. das Erdmagnetfeld, nicht beeinflußt wird.
  • Die anderen Teile des Schwungkörpers, d. h. die Arme und die Ringteile 13 und 15, bleiben unmagnetisiert. Die Feldlinien konzentrieren sich im Luftspalt zwischen den mit N-S-S-N und N'-S'-S'-N' bezeichneten Polen. Diese Magnetflüsse sind in Fig. 7 durch die mittleren Kraftlinien gekennzeichnet. Es sind zwei benachbarte magnetische Kreise vorhanden, welche die magnetisierten Teile 12 und 14 durchfließen. Die Polaritäten der beiden Enden von 12 sind dieselben und umgekehrt zu den Polaritäten der Enden von 14.
  • Diese permanente Magnetisierung ist leicht durch einen Doppelelektromagnet zu erzielen, der durch einen sehr starken Stromimpuls durchflossen wird. Es ist auf diese Weise möglich, in den Räumen zwischen den Polen N und S' oder S und N' hohe magnetische Induktionen, z. B. über 4000 Gauß, zu bilden. Die Kraftlinien durchsetzen vier Teile des Luftraumes, der durch die benachbarten Seitenflächen der Ringteile 12 und 14 begrenzt wird.
  • Zwischen den Ringteilen 12 und 14 sind, wie Fig. 3 und 4 zeigen, zwei flache Doppelspulen B1 und B2 angeordnet, die durch einen Körper 21 von geringer Dicke getragen. werden. Dieser Körper besteht aus Isolierstoff, und die nebeneinanderliegenden Wicklungen sind in diesem Material angeordnet, wie es die Fig. 6 zeigt. Die Drähte der Flachspulen bestehen aus einem gut leitenden Metall, Reinkupfer oder Silber, das kein Eisen enthält; es sind viele Windungen vorhanden, und sie sind durch dünne isolierende Schichten getrennt.
  • Die Doppelspulen B1 und B, können beispielsweise photographisch bzw. drucktechnisch hergestellt werden. Die Spule Bi erzeugt einen schwachen periodischen Strom, durch den über die V erstärkerschaltung stärkere Stromstöße in der Spule B., ausgelöst werden und mechanische Antriebsimpulse erzeugt werden, die auf die auf der Achse 0 angeordneten Massen wirken. Eine Unruhfeder 22 ist mit dem einen Ende an die Achse 0 angeschlossen und mit dem anderen Ende auf einem festen Teil 23 festgelegt.
  • Die Formen der Doppelspulen Bi und B., sind derart gewählt, daß, wenn die den Gangordner bildenden Schwungkörper gerade die in Fig. 1 oder 5 dargestellte Nullage einnehmen, ein großer Teil der Windungen zur Spannungsinduktion und Erzeugung elektromagnetischer Kräfte beiträgt. Dies wird durch die folgenden Konstruktionsmerkmale erreicht: a) Die Doppelspulen Bi und B2 haben annähernd die Form von gleichschenkligen Dreiecken mit abgerundeten Ecken und liegen nahe beieinander; die Spitzen der Dreiecke sind zur Welle 0 des Gangreglers gerichtet. Die radiale Länge der schrägen Seiten ist größer als die Breiten der den Gangregler bildenden Ringteile.
  • b) Ein beträchtlicher Teil der Drähte befindet sich gleichzeitig in den vier Bereichen, wo die Magnetfelder zwischen 12 und 14 am stärksten sind, nämlich zwischen den Polen N-S', S-N', S-N' und N-S', wie F'ig. 7 zeigt.
  • c) Die Dicke der Spulenkörper ist etwa gleich dem Abstand d' der Schwungkörper 12 und 14, wobei die Luftspalte gerade ausreichen, um eine Reibung des Gangordners auf den festen Spulen zu vermeiden.
  • d) Die Konstruktionsverhältnisse, die sich als günstig erwiesen haben und die einen Gegenstand der Erfindung bilden, sind nachstehend aufgeführt:
    Außenradius R des Gangreglers 1 bis 1,5 cm
    Breite i der Ringteile ......... R/4
    Umfangswinkel a der Ring-
    teile 13 ..................... etwa 80°
    Winkel b, welcher durch zwei
    jede Spule tangierende Radien
    gebildet wird ............... etwa 40°
    Die oben angegebenen Dimensionen gelten für relativ große Gangordner, z. B. Gangordner für Marinechronometer und für Zeitmeßinstrumente hoher Präzision, bei denen es nicht an Platz mangelt. Bei einem Armbanduhrwerk gibt man dem Durchmesser ZR des Gangordners eine Größe, die etwa gleich dem Innenradius des Uhrgehäuses liegt. Die Entfernung d' zwischen den Teilen 12 und 14 könnte zwischen 1 und 2 mm liegen und die gesamte Dicke d" des Gangordners weniger als 4 mm betragen, so daß man eine sehr flache Uhr erhalten kann.
  • Die Steuerung des Gangordners nach Fig. 1 erfolgt mittels eines Elementes G und eines Transistors TR. In dem Ausgangskreis, der die Spule B1, die Stromquelle G und die Elektroden e und c des Transistors TR umfaßt, können die Schaltelemente G und B2 vertauscht werden. Die Impulse müssen so erfolgen, daß die durch den pulsierenden Strom 1 elektromagnetisch erzeugte Kraft in Richtung der Bewegung des Gangreglers wirkt. Die Zahl der Spulenwindungen wird experimentell bestimmt, damit die Amplitude der Drehschwingung etwa 270,° beträgt.
  • Bei den Maßverhältnissen der Zeichnung sind die Antriebsimpulse sehr kurz und finden statt, wenn der Gangregler die Nähe der Gleichgewichtslage passiert. Durch geeignetes Verstellen der Halterung der Spiralfeder 22 kann man die Gleichgewichtslage ändern, wodurch man die Impulse etwas zueinander verschieben kann und Mängel im Isochronismus ausgeglichen werden können.
  • Es ist wichtig, daß die wirksamen Pole auf weniger als einem Viertel des Umfanges des Gangordners angeordnet sind und daß die durch Induktion entwickelte Spannung, welche den Steuerstrom i. erzeugt maximal ist, wenn der Gangordner die Gleichgewichtslage nach Fig. 1 durchläuft. Unter diesen Bedingungen entstehen keine Steuerströme mehr, wenn der Gangordner winkelmäßig weiter abgelenkt ist. Es liegt also eine elektronische Gangordnersteuerung vor, welche die grundlegenden Eigenschaften guter mechanischer Hemmwerke aufweist.
  • Dabei werden mechanische Kraftübertragungen und schädliche Stöße ganz vermieden. Mittels einer Stromquelle G konstanter Spannung und sorgfältiger Zapfenlagerung, entsprechend der guten mechanischen Uhren, kann man auch ein Niederfrequenznormal erhalten, dessen Präzision und Stabilität viel besser sind als ; diejenigen von schwingenden Gangordnern, die durch mechanische Mittel oder mit Hilfe elektrischer Kontakte gesteuert werden. Eine widerstandsfähige Ausführung läßt sich erzielen, indem die Lager der Achse mit Stoßsicherungen versehen werden.
  • Der beschriebene Gangordner kann unmittelbar ein Zeitzählwerk betätigen. Man kann ihn aber auch verwenden, um einen Geber periodischer Impulse auf Entfernung zu steuern, und für diese Anwendungsform genügt es, dem Eingangs- oder Ausgangskreis der Transistorvorrichtung nach Fig. 1 eine Spannung oder einen periodischen Strom schwacher Leistung zu entnehmen, die bzw. der auf einen zweiten elektronischen Verstärker wirkt, der einen wellenförmigen oder Wechselstrom als Antriebsstrom liefert. Der Gangordner eines solchen Signalgebers kann gemäß Fig. 4 und 5 konstruiert werden. Die Achse 0 wird durch Lager geführt, welche durch die Grundplatine 23 und die Brücke 24 gehalten werden. Diese Brücke ist auf drei Säulen 25, 26 und 27 gelagert. Ein Rückei 28 ermöglicht die Einstellung der wirksamen Länge der Spiralfeder 22. Die Lagerung 21 der Doppelspulen B1 und B2 erfolgt durch die drei Säulen,29. 30 und 31. Alle in der Nähe des Gangordners befindlichen Teile bestehen aus nichtmagnetischen Stoffen. Das Gestell kann aus stabilem isolierendem Werkstoff bestehen.
  • Vorzugsweise ist die Achse 0 vertikal angeordnet, und die Reibungen werden mittels magnetischer Lager bekannten Prinzips gemildert.
  • Fig. 4b stellt z. B. ein Lager PM mit magnetischen Abstoßungen dar. Das Ende des unteren Zapfens p der Achse 0 ist nordmagnetisiert, und es wird durch die ebenfalls nordmagnetischen Enden von drei oder vier kleinen radialen Stiften ä und eines axialen Stiftes a", der einen Gegenzapfen bildet, abgestoßen. Die Stifte bestehen aus Drahtstücken aus einer schmiedbaren, hochkoerzitiven Legierung, wie z. B. einer Platin-Kobalt-Legierung.
  • Der Geber, der nur einen kleinen Raum einnimmt, kann in einem abgedichteten Gehäuse untergebracht sein, das mit Anschlußklemmen versehen ist. Man kann dieser Anordnung das Aussehen und die Abmessungen einer Verstärkerröhre geben, um genormte Bauteile verwenden zu können.
  • Im Gehäuse kann man Vakuum vorsehen, um die durch die Luftbewegung hervorgerufene Dämpfung zu reduzieren.
  • Der Geber kann in einem zweiten wärmegeschützten Mantel untergebracht sein, welcher eine magnetische Abschirmung bildet. Die Temperatur des Gebers kann durch einen Thermostaten konstant gehalten werden.
  • Fig. 8 bis: 11 zeigen eine große, von Ortschaften entfernte Straßenuhr, die nicht durch eine elektrische Leitung mit Spannung versorgt werden kann.
  • Die für den Betrieb der Uhren erforderliche Leistung wird durch ein Sonnenelement geliefert, dessen tageslichtempfindliche wirksamen Teile schematisch in 32 dargestellt sind. Das Sonnenelement kann durch P-N-Photodioden gebildet werden, die einen elektrochemischen Akkumulator aufladen.
  • Der Gangordner ist im Sockel der Uhr untergebracht und mit 33 in Fig. 11 bezeichnet. Die drei Zeiger der Uhr nach Fig.8 werden durch ein Synchronnebenuhrwerk von kräftiger Ausführung betätigt. Zum Beispiel beträgt die Eigenfrequenz des Gebers 33 eine Periode pro Sekunde, und der Rotor der Nebenuhr hat eine Drehzahl von 1/p Umdr./Sek., wobei p die Zahl der Polpaare der Synchronnebenuhr darstellt, die mit Hilfe eines pulsierenden Stroms I arbeitet, d. h. eines Gleichstromes, der periodisch durch einen Leistungstransistor unterbrochen wird.
  • Der Nebenuhrrotor enthält zweckmäßig zwei runde Magnete 34 und 35, die an den Enden einer vertikalen Welle 36 angeordnet sind. Die Welle besitzt eine Schnecke und kämmt mit einem Rad, das direkt oder indirekt den Sekundenzeiger 37 mit 1 Umdr./Min. antreibt. Die Kraftübertragung mit Schnecke ist nicht umkehrbar, so daß man gegebenenfalls nicht glasgeschützte Zeiger verwenden kann, denn die Kräfte vom Wind können die Antriebsachse 36 nicht zum Drehen bringen. Die beiden anderen Zeiger des Zifferblattes werden durch gewöhnliche Getriebe betätigt, wie sie bei Großuhren verwendet werden. Der Magnet 34 dreht sich zwischen den schwach exzentrischen Polbögen 37 und 38 eines Weicheisenstators. Der Magnetkreis wird periodisch durch zwei seriengeschaltete Wicklungen 39 und 40 erregt, die auf langen Kernen von hoher magnetischer Permeabilität angeordnet sind. Die Kerne werden durch ein Jochstück 41 aus Weicheisen zusammengehalten.
  • Der oberhalb der Achse 36 befindliche Magnet 35 dreht sich zwischen den Polbögen eines Stators 43 von einer dem Stator 37-38 gleicher Form; es ist jedoch das Bodenstück 41 durch einen hochkoerzitiven Permanentmagnet 42 ersetzt. Dieser Magnet ist im Querschnitt in Fig. 9 dargestellt.
  • Unter dem Einfluß eines relativ starken Stromes 12 dreht sich der Magnet um eine halbe Umdrehung, trotz der magnetischen Anziehung, die auf den Magnet 35 ausgeübt wird; sobald der Strom unterbrochen wird, dreht sich der Magnet 35 unter dem Einfluß des von dein Magnet 42 gebildeten Hilfsmagnetfeldes von neuem um eine halbe Umdrehung, so daß die Achse 36 ihre Ausgangsstellung wieder einnimmt. Dieses doppelte Vorrücken wiederholt sich alle Sekunde, und die auf die Achsen der Zeiger wirkenden Momente sind sehr hoch auf Grund der Drehzahluntersetzung der Welle 36.
  • Diese Ausführungsform ermöglicht die Anordnung der Zeigerantriebsorgane; in einem dichten Gehäuse von kleinem Durchmesser, dessen Achse mit derjenig r n e der Zeigerachsen zusammenfällt, kann man die drei Zeiger eines Zifferblattes von 1 m Durchmesser mit einem Werk nach Fig.9 steuern, dessen Durchmesser nur wenige Millimeter beträgt.
  • Die im Sockel der Uhr untergebrachte Apparatur, welche den Gang der Uhr nach Fig.9 bewirkt, ist schematisch in Fig. 11 dargestellt.
  • Die Speisung mit schwacher und konstanter Gleichspannung erfolgt durch folgende Organe: a) eine in die Leitung zur Sonnenbatterie eingeschaltete Diode 43; b) einen Akkumulator 44, vorzugsweise von alkalischem Typ mit gefrittetem agglomerierten Elektroden und vollkommen dichtem Gehäuse; c) einen dieLeistung begrenzenden Spannungsregler, der vorzugsweise aus einem elektromagnetischen lleßrelais R11 besteht, das gegen eine Überspannung L" an den Akkumulatorklemmen 44 empfindlich ist und mit einem schwachen Hilfsstrom i, arbeitet: d) einen abnehmbaren Geber 33, der einen mit der Frequenz f = 1 Hz arbeitenden Gangordner entsprechend Fig. 1 bis 5 enthält; die Anordnung kann mit konstanter Temperatur arbeiten, wie oben erläutert; der Heizstrom des Thermostaten kann durch den Akkumulator 44 oder durch eine Hilfsstrcmquelle geliefert werden; er einen Transistor TR, der die Steuerung des Geher; 33 mit konstantem elektromagnetischem Impuls bewirkt; f) einen vorzugsweise mit Transistoren arbeitenden Verstärker 45; die Vorrichtung empfängt an ihren Eingangsklemmen I und TI einen pulsierenden Strom schwacher Leistung und ist mit ihren Ausgangsklemmen III und IV in den Steuerkreis des Nebenuhrwerkes Fig. 10 eingeschaltet; g) einen Kontaktknopf 46, der dazu. dient, den. Geber-Gangordner 12 bis 14 durch eine kurze überhrückung der Elektroden e und c des Transistors 7`R in Gang zu setzen; h) eine Ferneinstellvorrichtung der Uhrzeiger, bestehend aus einem Schalter 47 und einer Taste 48, die an die Ausgangsklemmen III und IV des Verstärkers 45 angeschlossen ist; die Taste 48 könnte durch einen Druckschalter ersetzt werden, der mit einem periodischen Schalter von der Frequenz=2 oder höher seriengeschaltet ist.
  • Das Begrenzungsrelais RM kann, wie Fig. 11 zeigt, durch einen zapfengelagerten Magnet 49 gebildet sein, der sich frei in der Nähe einer eisenlosen Erregerwicklung 50, bewegt, die durch eine Spiralfeder zurückgezogen wird. Ein Schalter 50 mit hohem nichtinduktivem Nebenschlußwiderstand 52 ermöglicht eine beträchtliche Verringerung des Ladestromes 1, wenn die Spannung U an den Klemmen des Akkumulators einen gegebenen Wert überschreitet.
  • Das Relais RM kann der Konstruktion des Hauptteiles 33 entsprechen. Es wird der Kontakt 50 und die Serienanordnung zweier Wicklungen Bi und B2 von geeignetem Widerstand, die gleiche elektromagnetische Wirkungen ergeben, verwendet, wodurch der Kontakt 50 mit gutem Druck betätigt wird. Das Gehäuse des so gebildeten Relais kann mit einem neutralen oder reduzierenden Gas gefüllt sein, was zur Erhaltung des Kontaktes 50 beiträgt:.
  • Die oben beschriebene Einrichtung arbeitet mit großer Sicherheit und ermöglicht einen genauen Gang der Uhr mit Schwankungen von weniger als 30 Sekunden im Monat.
  • Im Rahmen der Erfindung können die erforderlichen Ströme teilweise oder ganz durch natürliche Energiequellen, die andere als Strahlungsenergie ausnutzen, geliefert werden; man könnte thermoelektrische Elemente oder einen kleinen Generator zu Hilfe nehmen, der durch den Wind oder eine strömende Flüssigkeit betätigt wird.
  • Wenn das Zifferblatt klein ist oder durch ein Glas geschützt ist, ist die erforderliche elektrische Leistung sehr gering; z. B. beträgt für ein geschütztes Zifferblatt von 50 cm Durchmesser die mittlere Leistung weniger als 0,1 Watt. Man kann daher den Akkumulator 44 (Fig. 10) mittels einer Miniaturmaschine aufladen, die einer kleinen Wechselstrommaschine entspricht, welche durch ein Flügelrad betätigt wird, wie es bei den Anemometern der meteorologischen Stationen benutzt wird.
  • Der Geber 33 kann auch durch eine Energiequelle geringer Dimension gespeist werden, die aus einem Miniatur-Atomelement besteht, das durch einen radioaktiven Stoff gebildet wird, der auf einen Halbleiter wirkt.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Unruh-Gangordner für kontaktlos mittels Transistor-Rückkopplungsschaltung gesteuerte elektrische Uhren unter Anwendung astatischer aus Permanentmagnetpaaren gebildeter Schwungkörper, deren beide permanentmagnetische, in engen Abständen und koaxial zueinander angeordnete Halbteile je auf der einen Seite der Steuerspule und der Antriebsspule des Gangordners, die als Flachspulen ausgebildet sind, vorbeischwingen, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß ein Stromfluß in der Steuerspule und in der Antriebsspule nur dann auftritt, wenn der Gangordner sich in der Nähe der Gleichgewichtslage befindet, nach Hauptpatentanmeldung S51916VIIId/83b, dadurch gekennzeichnet, daß der astatische Schwungkörper plattenförmige, sich nur auf einen beschränkten Sektor seines Umfanges erstreckende, mindestens angenähert in seiner Richtung verlaufende Magnete (12, 14) aufweist, die jeweils an den beiden äußeren Plattenenden zwei gleichsinnige Pole besitzen und dazwischen entgegengesetzt magnetisiert sind, wobei die beiden in Abstand stehenden Magnetplatten gegensinnig zueinander polarisiert sind, vorzugsweise gebildet ist durch zwei aus Ringsektoren (12, 13, 14, 15) bestehende doppelankerförmige Halbteile, deren einer Ankerarm (12 bzw. 14) an seinen Armenden gleichsinnig (N, N; S', S') und in der Armmitte als Gegenpol (S; N') magnetisiert ist, und daß die Flachspulen (Bi, B2) so geformt und bemessen sind, daß in der Gleichgewichtslage der Unruh und nur in dieser die aktiven Leiterabschnitte beider Spulen gleichzeitig und in gleichem Maße von den durch die Pole an den äußeren Ankerenden und in der Mitte erzeugten magnetischen Kraftfeldern durchsetzt werden.
  2. 2. Gangordner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d'aß mindestens die eine der zwischen den permanentmagnetischen Halbteilen angeordneten Flachspulen (Bi, B2) derart dreieckförmig ausgebildet ist, daß ihre aktiven Leiterabschnitte angenähert radial verlaufen mit einem Abstand voneinander, der dem Abstand von einem Endpol zu einem Mittenpol der schwingenden Magnetarme entspricht.
  3. 3. Gangordner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen im Wege der Technik gedruckter Stromkreise hergestellt sind.
  4. 4. Gangordner nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Ankerarme (12, 13, 14, 15) bildenden Ringsektoren auf etwa ein Viertel des Kreisumfanges beschränkt sind.
  5. 5. Gangordner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, d'aß der Schwingungsbogen des Gangordners etwa 270° beträgt und eine Synchronisationszwecken dienende Spule (B.) so angeordnet isst, daß das eine an den Ankerarmenden liegende @aggnetfeld des Schwungkörpers. (N, S') bei Annäherung an die Elongationslage des Gangordners in die genannte Spule eintaucht.
  6. 6. Gangordner nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gangordner in einem vorzugsweise mit chemisch inertem Gas gefüllten Gefäß eingeschlossen ist, welches ein Bodenstück mit dem elektrischen Anschluß dienenden Steckerkontakten besitzt.
  7. 7. Gangordner nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufrechterhaltung der Gangordnerschwingungen eine natürliche Energiequelle wie eine Sonnenbatterie, ein thermoelektrisches Element oder eine Windkraftmaschine dienen, von denen ein abgedichteter elektrochemischer Akkumulator gespeist wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1090 564; französische Zusatzpatentschrift Nr. 65 772 (Zusatz zur französischen Patentschrift Nr. 1092 411) ; bekanntgemachte Unterlagen (1)e 1 i v r e) des französischen Patents Nr. 1118 744. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1049 313.
DES53815A 1953-09-17 1957-06-07 Unruh-Gangordner fuer kontaktlos mittels Transistorrueckkopplungsschaltung gesteuerte elektrische Uhren Pending DE1105804B (de)

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FR1092411T 1953-10-21
FR65772T 1953-12-17
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