DE1178795B - Elektrodynamisch angetriebene Anordnung, insbesondere Gangregler-Anordnung fuer Uhren oder Motoren-Anordnung - Google Patents

Description

• Elektrodynamisch angetriebene Anordnung, insbesondere Gangregler-Anordnung für Uhren oder Motoren-Anordnung Die Erfindung geht aus von einer elektrodynamisch angetriebenen Anordnung, insbesondere Gangregler-Anordnung für Uhren oder Motoren-Anordnung, mit einem mit im Eingangs- und Ausgangskreis einer elektronischen Schaltung liegenden Spulen zusammenwirkenden Permanentmagnetsystem.
• Anordnungen der genannten Art sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt. Bei ihnen sind gewöhnlich besondere Maßnahmen getroffen, um in der Antriebslage des Schwingers oder Rotors möglichst kurzzeitig auftretende und steilflankige Antriebsimpulse zu erzeugen, wie sie beispielsweise mit einem mechanischen Kontakt erreichbar sind. Die Erreichung dieses Zieles bereitet in den meisten Fällen große Schwierigkeiten. Um eine Verbreiterung der Antriebsimpulse durch eine ständige Rückkopplung zwischen den Spulen zu vermeiden, sind z. B. bei einer Ausführung mit so eng benachbarten Spulen, daß an sich eine ständige Rückkopplung auftreten würde, besondere Entkopplungsmittel in Form von Widerständen oder Kondensatoren vorgesehen, die zwar einen nur im Nullagenbereich entsperrten Sperrschwinger ergeben, aber dafür einen verhältnismäßig großen Aufwand erfordern, wenn sie eine wesentliche Wirkung haben sollen. Andererseits ist eine Ausführung bekannt, bei welcher die Spulen Eisenkerne enthalten und in voneinander getrennten Magnetkreisen liegen. Eisenkernspulen sind bekanntlich für die Einhaltung der Isochronismusbedingungen ungünstig, da sie außerhalb des Antriebsimpulses unerwünschte magnetische Anzugskräfte hervorrufen. Bei Verwendung von eisenkernlosen Spulen müßten aber die Abstände der Spulen groß gewählt werden, wenn eine gegenseitige Beeinflussung ausgeschaltet werden soll, weshalb eine Anordnung mit geringen Abmessungen nicht erreichbar wäre.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher das Auftreten unerwünschter Rückkopplungsschwingungen mit Sicherheit verhindert und die Flankensteilheit der Triebimpulse verbessert wird, ohne daß in jedem Falle vergrößerte Abmessungen in Kauf genommen werden müssen. Steht aber, wegen der Einsparung elektrischer Schaltelemente wie der oben erwähnten Sperrkondensatoren, in der Bauhöhe genügend Platz zur Verfügung, so ist es durchaus möglich, in an sich bekannter Weise die Systeme auch astatisch bzw. streufeldarm zu machen. Die Erfindung ist bei einem System der oben genannten Gattung dadurch gekennzeichnet, daß das Permanentmagnetsystem so ausgebildet und die vom Magnetsystem in der Antriebslage jeweils mit Kraftflüssen entgegengesetzter Ridhiung beaufschlagten Spulen so angeordnet und gewickelt sind, daß in der Nullage bzw. der Antriebslage des Rotors oder Schwingers eine Einwirkung der Spulen aufeinander weitgehend ausgeschaltet ist, 'bei aus dem Spulenbereich herausgedrehtem Rotör bzw. Schwinger jedoch eine Gegenkopplung auftritt. Mit einer solchen Anordnung wird nicht nur durch die Abschirmwirkung das Auftreten wilder Rückkopplungsschwingungen verhindert, sondern darüber hinaus eine erhebliche Versteilernng der Antriebsimpulsflanken erzielt, wenn bei aus dem Spulerlbereich herausgedrehtem Magnetsystem eine Gegenkopplung aufritt. Dabei können die Spulen sehr dicht benachbart angeordnet werden.
• Es ist zwar ein nicht vorveröffentlichter Vorschlag einer Sperrschwingeranordnufg mit mehr als zwei Kernspulen gemacht worden, t5ei dem außerhalb der Nullage ein Gleichgewicht zwischen einem »besonderen« Gegenkopplüngskreis und einem Rückkopplungskreis besteht, das in der Nullage durch Eintauchen eines ferromagnetischen Weicheisenteils an der Unruh in den Luftspalt eines Kerns gestört wird; aber auch diese Anordnung -ist wegen der Verwendung von Sperrkondensatoren, Dioden und mehreren Spulenkernen recht aufwendig und verlangt sehr genaue Justierung.
• Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 und 2 eine sehr einfache Ausführungsform der Erfindung, die freilich noch Magnetstreuflüsse zuläßt, F i g. 3 eine gegenüber der Ausführung nach F i g. 1 und 2 verbesserte Ausführungsform mit die Spulen einschließenden Rückschlußteilen, F i g. 4 eine weitere Ausführungsform, bei welcher die Rückschlußteile selbst als Magneten ausgeführt sind, F i g. 5 eine Ausführungsform mit axial magnetisierte Stellen aufweisenden Rückschlußmagneten und F i g. 6 eine letzte Ausführung mit einem zwischen den Spulen hindurchbewegten, zwei Permanentmagnetsysteme tragenden Teil.
• Bei der in F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform schwingt ein doppel-T-förmiger Körper 1 zwischen zwei Flachspulen 4 und 5, die im Emitter-Basis-Stromkreis bzw. im Emitter-Kollektor-Stromkreis eines Transistors eingeschaltet sind. Der den Querbalken 1 bildende Teil des doppel-T-förmigen Schwingers ist in seiner Längsrichtung magnetisiert. Symmetrisch zur Drehachse 3 befindet sich ein Gegengewicht 2 von ähnlicher Ausbildung, so daß der bewegte Teil 1, 2 ausbalanciert ist. In der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Lage befindet sich der doppel-T-förmige Körper 1 zwischen den beiden Flachspulen 4 und 5 und schirmt so diese magnetisch gegeneinander ab. Durch den Magneten werden die Spulen 4 und 5 durchsetzende, sich hier freilich noch über die Luft nach außen abfließende Magnetflüsse erzeugt, die gegensinnige Richtung haben. Bei bewegtem Magneten wird in dieser Lage in der Steuerspule ein Steuerimpuls induziert, der über die nicht dargestellte Transistorschaltung einen Triebstrom in der Triebspule hervorruft, welcher seinerseits auf den Magneten zurückwirkt und dem Schwinger 1 einen Antriebsimpuls erteilt.
• Darauf bewegt sich der Schwinger l aus seiner Ruhelage zwischen den Spülen 4 und 5 heraus, wobei zwischen den Spulen infolge ihrer Anordnung und ihres Wicklungssinnes eine Gegenkopplung eintritt, durch welche das Auftreten irgendwelcher wilden Rückkopplungsschwingungen verhindert und eine erhebliche Versteilerung der Antriebsimpulsflanken erreicht wird.
• Bei der in F i g. 3 dargestellten Anordnung sind beiderseits des Magneten 1 Rückschlußplatten 6 und 6' angeordnet, welche eine Verringerung des Streuflusse und damit eine Verstärkung des auf die Spulen einwirkenden Magnetflusses bewirken. Gleichzeitig wird dadurch eine noch geringere Verkopplung der beiden Spulen 4 und 5 miteinander erreicht, wenn sich der Schwinger I in der gezeigten Lage befindet. Auch hier soll die Anordnung so getroffen werden, daß bei Herausdrehen aus der Nullage Eigenkopplung auftritt.
• F i g. 4 zeigt eine weitere Konstruktion, bei welcher als Rückschlußteile zwei Permanentmagneten 1' und 1" vorgesehen sind. Bei der Ausführung nach F i g. 5 sind als Rückschlußteile Magneten 1 und 1' vorgesehen, die in axialer Richtung magnetisierte Stellen aufweisen und auf ihren den Spulen 4 und 5 abgewandten Seiten mit Rückschlußplatten 6 und 6' belegt sind.
• Zwischen den Spulen befindet sich der in Längsrichtung magnetisierte Körper 11, welcher das Schließen der magnetischen Kraftlinien bewirkt. Der Körper 11 kann auf einem ausbalancierten Arm angeordnet sein, der auch mit dem Körper 11 aus einem einzigen Stahlstück gefertigt sein kann, welches an seinen Enden entsprechend magnetisiert ist. Die Teile können auch getrennt hergestellt und miteinander durch Kleben mit widerstandsfähigem Klebstoff vereinigt werden. Der Magnetkörper 1 kann ein zusammenhängender ferromagnetischer Körper sein, der an seinen Enden entsprechend magnetisiert ist, er kann aber auch aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt sein. Bei der gezeigten Anordnung ist eine weitgehende Streuarmut des Magnetsystems gewährleistet.
• Bei der in F i g. 6 gezeigten Anordnung besteht der zwischen den Spulen 4 und 5 hindurchschwingende Teil aus einem doppelten Permanentmagnetsystem 11, 11', das zu beiden Seiten eines Trägers 6" aus magnetisch gut leitendem Material angeordnet ist. Auch bei dieser Anordnung ist eine Gegenkopplung dann noch zu erwarten, wenn die bekannte Faustregel eingehalten wird, daß der Abstand der Spulen 4 und 5 etwa gleich dem Spulendurchmesser ist.
• Bei dem verwendeten Permanentmagnetsystem ergeben sich in der Eingangsspule der Transistorschaltung Steuerspannungsimpulse unterschiedlicher Höhe. Es ist jedoch leicht möglich, die Betriebsbedingungen der Transistorschaltung so zu wählen, daß sich nur die höchste Impulsspitze bei jeder Schwingung auswirkt. Es wirkt dann während jeder vollen Schwingung des Unruh-Gangreglers nur ein Impuls, und zwar nur der Impuls, der der höchsten Spitze der induzierten Steuerspannung entspricht. Die Arbeitsweise der Transistorschaltung kann jedoch auch so gewählt werden, daß alle Impulse eine Aussteuerung des Transistors bewirken.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Elektrodynamisch angetriebene Anordnung, insbesondere Gangregler-Anordnung für Uhren oder Motoren-Anordnung, mit einem mit im Eingangs- und Ausgangskreis einer elektronischen Schaltung liegenden Spulen zusammenwirkenden Permanentsystem, dadurch gekennzeichnet, daß das Permanentsystem so ausgebildet und die vom Magnetsystem in der Antriebslage jeweils mit Kraftflüssen entgegengesetzter Richtung beaufschlagten Spulen so angeordnet und gewickelt sind, daß in der Nullage bzw. der Antriebslage des Rotors oder Schwingers eine Einwirkung der Spulen aufeinander weitgehend ausgeschaltet ist, bei aus dem Spulenbereich herausgedrehtem Rotor bzw. Schwinger jedoch eine Gegenkopplung auftritt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen gleichachsig mit Abstand voneinander angeordnet sind und daß das Permanentmagnetsystem einen den Spalt zwischen den Spulen durchsetzenden, magnetisch abschirmenden Teil aufweist (F i g. 1 bis 6).
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Permanentmagnetsystem aus drei mit Abstand voneinander benachbart angeordneten, zwei Luftspalte bildenden ferromagnetischen Körpern besteht (F i g. 3, 4, 5, 6).
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Permanentmagnetsystem aus einem den Luftspalt zwischen den Spulen durchsetzenden Permanentmagneten besteht, dem auf den ihm abgewandten Spulenseiten Rückschlußteile zugeordnet sind (F i g. 3).
5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlußteile selbst Permanentmagneten sind (F i g. 4, 5, 6).
6. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagneten axialmagnetisierte, auf die Spulenseiten einwirkende Stellen aufweisen und die den Spulen abgewandten Pole der Magneten durch Rückschlußplatten miteinander verbunden sind (F i g. 5, 6).
7. 7. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Luftspalt zwischen den Spulen durchsetzende Teil des Permanentmagnetsystems einen magnetisch gut leitenden Träger umfaßt, der auf jeder Seite zwei auf die Spulenseiten einwirkende, in axialer Richtung gegensinnig magnetisierte Permanentmagneten trägt, wobei auch die durch den Träger voneinander getrennten, sich gegenüberliegenden Magneten gegensinnig magnetisiert sind (F i g. 6). In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 1090 564, 1092 411, 1143 675, 1117 873; 65 772 (Zusatz zur französischen Patentschrift Nr. 1092 411). In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1154 404.