DE1119777B - Zeithaltendes elektrisches Geraet - Google Patents

Description

• Zeithaltendes elektrisches Gerät Die Erfindung bezieht sich auf ein zeithaltendes elektrisches Gerät mit Relativbewegung zwischen einer Spule und einem induktionsfähigen Organ, vorzugsweise mit einer ortsfesten Spule und einem bewegten Magneten, welche Relativbewegung durch eine bzw. die von einer elektronischen Verstärkerschaltung, vorzugsweise einer Transistorschaltung, gespeiste, auf das induktionsfähige Organ, vorzugsweise den bewegten Permanentmagneten, einwirkende Spule aufrechterhalten wird, wobei zwischen Eingangs- und Ausgangskreis der Verstärkerschaltung ein Rückkopplungstransformator vorgesehen ist, insbesondere Pendelschwinger- oder Drehschwinger-, vorzugsweise Unruhanordnung.
• Es ist eine solche Anordnung zur kontaktlosen elektronischen Steuerung eines zeithaltenden elektrischen Gerätes, insbesondere einer elektrischen Uhr, vorgeschlagen, bei welcher eine Spule mit einer Triode, vorzugsweise einem Transistor, und mit Kopplungsmitteln, z. B. einem Transformator, so zusammengeschaltet ist, daß durch die Relativbewegung eines Permanentmagneten und der Spule ein kurzfristiger Steuerimpuls ausgelöst wird, welcher den Schwellwert der Triode überschreitet und dadurch eine elektrische Rückkopplung über die Kopplungsmittel (Transformator) bewirkt, so daß ein Impuls als Hüllkurve mehrerer Wellenzüge eines elektrischen Schwingkreises auftritt, welcher die Antriebsspule durchfließt. Bei dieser vorgeschlagenen Anordnung erfolgt die Steuerung der Triode mit Hilfe eines Permanentmagneten, welcher den Luftspalt eines die Spule tragenden Eisen-Kernes durchschwingt. Bei Verwendung einer Spule mit Eisen-Kern treten jedoch schon vor und auch nach dem Durchschwingen der Magnetpole durch den Luftspalt zusätzliche Kräfte auf, welche den Synchronismus des Gangreglers stören, nämlich Bremskräfte nach Wiedersperren des Transistors und unerwünschte Triebkräfte schon vor der Nullage, also vor öffnen des Transistors, durch die Anziehung des Unruhmagneten durch das Eisen des Spulenkernes; um den Impulseinsatz möglichst in der Nullage zu erhalten, sind, ebenso wie bei den sonst bekannten, mit getrennten Steuer- und Triebspulen arbeitenden Systemen, sehr sorgfältige Justierungen des Spulen- und Magnetsystems und der Arbeitskennlinie des Transistors notwendig.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zeithaltendes elektrisches Gerät zu schaffen, welches einerseits gestattet, ohne weiteres mit einer eisenkernlosen Spule (zugleich Steuer- und Triebspule) zu arbeiten, andererseits trotz großer Antriebsimpulse, also guten Wirkungsgrades, mit sehr einfachen Mitteln einen scharfen Impulseinsatz in der Nullage zu gewährleisten. Bei einem Gerät der eingangs genannten Gattung ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkreis des Transformators an mindestens einer Stelle unterbrechbar ist und daß durch die Unterbrechungsstelle ein mit dem Permanentmagneten bewegter leitender Schirm so bewegbar ist, daß er den Magnetfluß periodisch unterbricht. Dieser Schirm kann zweckmäßig aus einer am Umfang geschnitzten flachen Scheibe, vorzugsweise aus Kupfer, bestehen. Bei Verwendung für einen Drehschwingungen ausführenden Gangordner kann ohne weiteres der- Schirm so angeordnet sein, daß der Magnetfluß durchgelassen wird, wenn der Gangordner in die Nähe seiner Ruhelage gelangt. Vorzugsweise wird der geschlitzte Schirm durch den Gangordner selbst gebildet. Auch bei der erfindungsgemäßen Anordnung werden die Antriebsimpulse durch Rückkopplung der Verstärkerschaltung bewirkt, d. h., die Steuerspannung für die Erzeugung des Antriebsimpulses werden der Verstärkerschaltung bzw. der dieser Verstärkerschaltung zugeordneten Stromquelle entnommen. Es können deshalb starke Antriebsimpulse erzeugt werden, welche praktisch ohne störende Rückwirkung auf den Gangordner sind,. insbesondere wenn aus den obengenannten Gründen in zweckmäßiger Ausführung der Erfindung die als Steuer- und Triebspule dienende Spule als eisenkernlose Spule ausgeführt wird.
• Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Die Zeichnung zeigt eine Vorrichtung für eine elektromagnetische Pendeluhr älterer Bauart.
• Das gezeigte Pendel wird durch die Antriebsspule BM in Schwingungen versetzt. Diese Antriebsspule BM liegt zusammen mit der Batterie G und der Wicklung Bi im Ausgangskreis des Transistors Tr zwischen den Elektroden e und c. Bi ist die Primärwicklung eines Kopplungstransformators, dessen Sekundärwicklung Bz an die Elektroden e und b des Transistors TR angeschlossen ist. Die Sekundärwicklung B2 besitzt vorzugsweise hohen Widerstand und ist über einen Vierpol 58 an die Elektroden e und b angeschlossen. Die Kopplung zwischen den Wicklungen Bi und B2 kann unterbrochen werden. Der magnetische Kreis des Transformators enthält beispielsweise einen Luftspalt, durch welchen ein Schirm aus elektrisch leitendem Material, z. B. aus Kupfer, bewegt wird, welcher als am Umfang geschlitzte Scheibe ausgebildet ist. Diese nicht dargestellte Scheibe ist auf der Gangreglerachse so angebracht, daß sich der Schlitz im genannten Luftspalt des Transformators befindet und damit einen Magnetffiuß hindurchläßt, wenn der Gangregler in die Nähe seiner Ruhelage gelangt. Die Anordnung ist derart gewählt, daß sich folgende Arbeitsweise ergibt: Wenn sich das Pendel beispielsweise in seiner rechten Endlage befindet, ist die Kopplung zwischen den Spulen Bi und B2 unterbrochen, und der Transistor TR stellt einen hohen Widerstand dar, so daß der Antriebsstrom praktisch unterbrochen ist. Durchschwingt das Pendel seine Ruhelage, so gelangt der Schlitz in der Scheibe in den Luftspalt des Transformators, wodurch die Kopplung der Spulen Bi und B2 wiederhergestellt wird und die Verstärkerschaltung zu schwingen beginnt. Der Ausgangsstrom des Transformators TR durchfließt dabei auch die Antriebsspule, welche dem Pendel einen Antriebsimpuls erteilt.
• Der gegebenenfalls vorgesehene Vierpol 58 enthält aktive und nichtlineare Schaltorgane, welche unter der Wirkung der in der Spule B2 induzierten Spannung Energie abgeben. Es kann deshalb ein kleiner Strom, welcher die Spule Bz im Sinne des Pfeiles 59 durchsetzt, einen verhältnismäßig starken Strom 1 auslösen, welcher von dem Element G abgegeben wird.
• Sowie sich das Pendel aus seiner Ruhelage entfernt, wird der Luftspalt in dem Magnetkreis des Transformators wieder von der leitenden Scheibe ausgefüllt, so daß die Kopplung zwischen den Spulen Bi und B, aufgehoben wird und die Schwingungen der Verstärkerschaltung unterbrochen werden. Es ergibt sich auf dies: Weise ein kurzer starker Antriebsimpuls auf das Pendel. Die elektronische Vorrichtung wirkt also wie der periodisch betätigte mechanische Kontakt K älterer Uhrentypen. Dadurch, daß dieser Kontakt K in Fortfall kommt, werden die mechanischen Verluste geringer, und es werden bessere Gangeigenschaften des zeithaltenden Gerätes erzielt. Es ist außerdem möglich, in der Nähe der Antriebsspule BM zwei Hilfswicklungen B3 und B4 anzuordnen, welche Nutzsignale abgeben können. Beispielsweise können diese Spulen den Eingangskreis eines Gegentaktverstärkers bilden, welcher alle halbe Sekunde entgegengesetzte Ströme liefert, welche zur Steuerung von Nebenuhren mit Sekundenzeiger verwendet werden können.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Zeithaltendes elektrisches Gerät mit Relativbewegung zwischen einer Spule und einem induktionsfähigen Organ, vorzugsweise mit einer ortsfesten Spule und einem bewegten Magneten, welche Relativbewegung durch eine bzw. die von einer elektronischen Verstärkerschaltung, vorzugsweise einer Transistorschaltung, gespeiste, auf das induktionsfähige Organ, vorzugsweise den bewegten Permanentmagneten, einwirkende Spule aufrechterhalten wird, wobei zwischen Eingangs- und Ausgangskreis der Verstärkerschaltung ein Rückkopplungstransformator vorgesehen ist, insbesondere Pendelschwinger- oder Drehschwinger-, vorzugsweise Unruhanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkreis des Transformators an mindestens einer Stelle unterbrechbar ist und daß durch die Unterbrechungsstelle ein mit dem Permanentmagneten bewegter leitender Schirm so bewegbar ist, daß er den Magnetfluß periodisch unterbricht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm aus einer am Umfang geschlitzten flachen Scheibe, vorzugsweise aus Kupfer, besteht.
3. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2 für einen Kreisschwingungen ausführenden Gangordner, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm so ausgebildet und so angeordnet ist, daß der Magnetfluß durchgelassen wird, wenn der Gangordner in die Nähe seiner Ruhelage gelangt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der geschlitzte Schirm durch den Gangordner selbst gebildet wird.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die als Steuer-und Triebspule dienende Spule (BM) eine eisenkernlose Spule ist. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1073 967.