DE1178796B - Zeithaltendes elektrisches Geraet, insbesondere elektrische Uhr - Google Patents

Description

• Zeithaltendes elektrisches Gerät, insbesondere elektrische Uhr Die Erfindung geht aus von einem zeithaltenden elektrischen Gerät, insbesondere einer elektrischen Uhr, mit einem über eine induktiv ausgelöste Transistorschaltung gesteuerten schwingenden Drehmagneten, der, vorzugsweise über Kupplungselemente, eine gegen Überspannung gesicherte Triebfeder stetig nachzuspannen vermag.
• Zeithaltende elektrische Geräte, insbesondere Uhren, deren Gangordner über eine induktiv ausgelöste Transistorschaltung kontaktlos angetrieben wird, sind an sich bekannt. Es ist weiterhin bekannt, einen Synchronmotor auf induktivem Wege durch ein Pendel zu steuern. Ein solcher Synchronmotor ist jedoch für den Aufzug eines Federwerkes wenig geeignet, da der nur in einer Richtung umlaufende Motor gegen die Spannung der aufzuziehenden Feder anlaufen muß, weshalb verhältnismäßig starke Impulse erforderlich sind. Ein solcher durch Gleichstromimpulse gesteuerter Synchronmotor ist besonders dann sehr aufwendig, wenn die Schwingungsdauer des ihn steuernden Pendels verhältnismäßig groß ist.
• Es ist weiterhin eine Federuhr bekannt, deren Triebfeder von einem über eine induktiv ausgelöste Transistorschaltung gesteuerten Schwingmagneten, der über Kupplungselemente mit der Triebfeder verbunden ist, stetig nachgespannt wird. Nachteilig ist hierbei, daß der die Feder spannende Schwingmotor, falls er durch irgendwelche äußeren Einflüsse zum Stillstand gekommen ist, nicht wieder von selbst anlaufen kann. Die Uhr würde als in diesem Falle nach Ablauf der Triebfeder zwangläufig stehenbleiben.
• Es ist weiter bereits vorgeschlagen worden, bei einer elektrischen Uhr mit einem kontaktlos gesteuerten niederfrequenten mechanischen Schwinger als Gangordner mittels eines elektromagnetischen Impulsaufzugsorgans, z. B. eines Klappanker-Elektromagneten, den Aufzug der Triebfeder durch den Gangordner selbst zu steuern. Ein Drehschwingungen ausführender Schwingmotor ist hier als Aufzugsvorrichtung nicht vorgesehen.
• Die Erfindung, welche die Aufgabe hat, die Nachteile der bekannten Systeme zu vermeiden, vor allem, unter Schutz gegen Überspannung der Triebfeder einen sicheren Selbstanlauf des Aufzugs-Schwingmotors sicherzustellen, betrifft ein zeithaltendes elektrisches Gerät der eingangs genannten Art und ist gekennzeichnet durch die Verwendung bei Uhren mit einem kontaktlos über eine Transistorschaltung induktiv steuernden und angetriebenen Gangordner, dessen schwingender Permanentmagnet einerseits die Transistorschaltung periodisch auslöst und andererseits von ihrem Ausgang periodisch antreibend beeinflußt wird, - und mit einem, °von den Ausgangsströmen der Transistorschaltung oder eine von ihr gesteuerten weiteren Transistorschaltung angetriebenen Motor, der eine zusätzliche Arbeit leistende Vorrichtung antreibt, jedoch derart, abgewandelt, daß als dieser zusätzlich von der Transistorschaltung gesteuerte Motor ein Schwingmoor solcher Ausbildung Verwendung findet, daß diesex auch aus der Stillstandslage, d. h. bei völlig entspänuter Rückstellfeder, durch die vom Gangordner gelieferten, der Schwingmotorfrequenz entsprechenden' Impulse selbst anlauffähig ist, und daß die zusätzliche, vori diesem Schwingmotor betriebene Vorrichtung als eine in ihrem Aufzugstakt periodisch vom .Gangordner` gesteuerte Triebfeder eines Zusatzwerkes, z. B. für ein Schlagwerk; ausgebildet ist, daß ferner der Schwingmotor so bemessen, und/oder im Kraftweg . eine Kupplung derart vorgesehen ist; daß ein Überziehen der Feder, vorzugsweise unter Stillsetzung des Schwingmotors, bei Erreichen des Vollaufzuges verhindert wird.
• Durch die Ausbildung des Schwingmotors mit annähernd der gleichen Eigenfrequenz wie der Gangordner ist ein Selbstanlauf des Motors mit großer Sicherheit gewährleistet. Der ,Anker des Schwingmotors braucht nämlich beim Anlauf in der einen Drehrichtung nicht gegen die Feder zu arbeiten, er kann sich unter den stets in voller Höhe vom Gehwerksgangordner gelieferten Antriebsimpulsen also rasch auf die richtige Schwingfrequenz aufschaukeln. Die die Antriebsimpulse des Sdhwingmotors steuernden Steuerimpulse sind dabei in ihrer Größe unabhängig von der Schwingungsamplitude des Schwingmotors. Da eine besondere Steuerspule für den Schwingmotor nicht benötigt wird, kann die Triebspule und mit ihr das Antriebsmoment des Schwingmotors vergrößert werden.
• Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
• Das mit einer Schwungmasse G versehene Pendel P des Gangreglers ist in bekannter Weise über eine Blattfeder B im Punkte A aufgehängt. Am unteren Ende des Pendels ist ein Stabmagnet Ml angebracht, der mit seinem einen Ende in die Luftspulen-Anordnung L1, L" periodisch eintaucht. Die Spulen L1 und L2 sind über eine Anzapfschaltung mit einer Transistoranordnung verbunden, die aus der Batterie Ei, dem Transistor Tri und dem überbrückungskondensator C besteht. Die Spulen- und Transistoranordnung ist so abgestimmt, daß sie die Schwingung des Pendels P aufrechterhält. Eine weitere Spule L3 ist so angeordnet, daß das andere Ende des Magneten Ml beim Schwingen des Pendels periodisch in sie eintaucht und dadurch in ihr eine Spannung induziert. Diese Spannung wird, durch eine zweite Transistoranordnung Tr." EZ verstärkt, zwei in Reihe geschalteten Spulen L4, L5 zugeführt. Im Inneren dieser Spulen ist ein Dauermagnet M2 angeordnet, der um eine in der Mitte der Spulenachse und senkrecht zu dieser liegende Achse schwingen kann. Bei Erregung der Spulen L4, L5 wird dieser Magnet aus seiner Ruhelage abgelenkt, so daß er sich um seine Drehachse dreht und dabei mittels einer an ihm angebrachten Stoßklinkenanordnung das Aufzugszahnrad Z um einen Zahn weiterschaltet. Eine Sperrfeder F3 verhindert in bekannter Weise, daß sich das Zahnrad zurückdreht, wenn der Magnet M2 zurückschwingt. Vorteilhaft ist die Schwingungsfrequenz dieses Magneten zum mindesten annähernd gleich der des Gangordners.
• Der Magnet M2 ist entweder ein Stabmagnet und dann vorteilhaft noch mit- einem als Trägheitskörper dienenden unruhartigen Reif versehen oder eine kreisförmige Magnetscheibe mit zwei radial aufmagnetisierten Polen. Zweckmäßig ist der Magnet mit einer spiralförmigen Rückzugsfeder, die nach Art einer Unruhfeder wirkt, verbunden.
• Die von dem Magneten M2 gesteuerte Stoßklinkenanordnung kann jede beliebige bekannte Ausbildung haben. Zweckmäßig besteht sie, wie in der Abbildung dargestellt, aus einer Spiralfeder FZ, deren inneres Ende mit der Drehachse des Magneten verbunden ist und die in der Nähe ihres äußeren, freien, in das Aufzugszahnrad eingreifenden Endes sich frei gegen einen am Magneten angebrachten Stift St legt. Das freie Ende dieser Feder schaltet dann bei der Drehung des Magneten im Uhrzeigersinn das Zahnrad um einen Zahn weiter, während es bei Drehung des Magneten im Gegenuhrzeigersinn ausweichen kann.
• Vorteilhaft wird für den mit dem Gangregler verbundenen Magneten ein kräftiger Magnet, z. B. ein solcher aus einer Aluminium-Nickel-Legierung oder ein Oxydmagnet und werden Luftspulen L1-L3 mit hoher Windungszahl verwendet. Dadurch läßt sich ein sehr günstiger Wirkungsgrad der Aufzugsvorrichtung erreichen.
• Die beschriebene Anordnung kann in der Weise abgeändert werden, daß an Stelle einer besonderen Steuerspule L3 zur Erregung der Spulenanordnung L4, L5 die Steuerspule L1 oder die Triebspule L2 des Gangordners benutzt wird. Zwecks Vereinfachung können die Spulen L4 und L5 parallel oder in Reihe mit der Spule L, des Gangreglers geschaltet werden. Hierdurch kommt der Transistor Tr. in Fortfall.
• Die Speisespannung kann bei allen Ausführungsformen auch aus einer einzigen Batterie entnommen werden, da bei der Aufzugsvorrichtung nach der Erfindung der benötigte Aufzugsstrom sehr gering ist.

Claims (9)

1. Patentansprüche: 1. Zeithaltendes elektrisches Gerät, insbesondere elektrische Uhr, mit einem über eine induktiv ausgelöste Transistorschaltung gesteuerten schwingenden Drehmagneten, der, vorzugsweise über Kupplungselemente, eine gegen überspannung gesicherte Triebfeder stetig nachzuspannen vermag, gekennzeichnet durch die Verwendung bei Uhren mit einem kontaktlos über eine Transistorschaltung induktiv steuernden und angetriebenen Gangordner, dessen schwingender Permanentmagnet einerseits die Transistorschaltung periodisch auslöst und andererseits von ihrem Ausgang periodisch antreibend beeinflußt wird, und mit einem von den Ausgangsströmen der Transistorschaltung oder einer von ihr gesteuerten weiteren Transistorschaltung angetriebenen Motor, der eine zusätzliche Arbeit leistende Vorrichtung antreibt, jedoch derart abgewandelt, daß als dieser zusätzlich von der Transistorschaltung gesteuerte Motor ein Schwingmotor solcher Ausbildung Verwendung findet, daß dieser auch aus der Stillstandslage, d. h. bei völlig entspannter Rückstellfeder, durch die vom Gangordner gelieferten, der Schwingmotorfrequenz entsprechenden Impulse selbst anlauffähig ist, und daß die zusätzliche, von diesem Schwingmotor betriebene Vorrichtung als eine in ihrem Aufzugstakt periodisch vom Gangordner gesteuerte Triebfeder eines Zusatzwerkes, z. B. für ein Schlagwerk, ausgebildet ist; daß ferner der Schwingmotor so bemessen und/oder im Kraftweg eine Kupplung derart vorgesehen ist, daß ein Überziehen der Feder, vorzugsweise unter Stillsetzung des Schwingmotors, bei Erreichen des Vollaufzuges verhindert wird.
2. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung zwischen Schwingmotor und Zusatzvorrichtung in Form einer federnden Klinke am Anker des Schwingmotors ausgebildet ist, die beim Schwingen in der einen Richtung ein Schaltrad weiterschaltet, beim Schwingen in der anderen Richtung über die Zähne des Schaltrades hinwegzugleiten vermag.
3. 3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Pendelbewegung des Gangordners aufrechterhaltende Transistorschaltung über zwei Luftspulen (LI, L.,) auf den einen periodisch in sie eintauchenden Pol (N) des am Gangordner (G) angebrachten Stabmagneten (M,) wirkt und daß eine weitere Luftspule (L3) von dem in sie periodisch eintauchenden anderen Pol (S) des Stabmagneten (M,) induktiv erregt wird und über einen zweiten Transistor (Tr2) in Reihe mit der Spulenanordnung (L4, L5) des Schwingmotors liegt, dessen Dauermagnet (M2) z. B. über- eine Stoßklinke das Zahnrad der Aufzugsvorrichtung betätigt.
4. 4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (M2) ein Stabmagnet ist.
5. 5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabmagnet (M2) mit einem als Trägheitskörper dienenden unruhartigen Reif (R) versehen ist.
6. 6. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Dauermagnet des Schwingmotors eine kreisförmige Magnetscheibe mit zwei radial aufmagnetisierten Polen dient.
7. 7. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (M2) des Schwingmotors mit einer spiralförmigen Rückzugsfeder (F1) verbunden ist. B.
8. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung zwischen dem Anker des Schwingmotors und dem Schaltrad der Aufzugsvorrichtung aus einer Spiralfeder (F2) besteht, deren inneres Ende mit der Drehachse des Magneten (M2) verbunden ist und die in der Nähe ihres äußeren, freien, in das Aufzugszahnrad (Z) eingreifenden Endes sich frei gegen einen am Magneten angebrachten Stift (St) liegt.
9. 9. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der am Gangordner angeordnete Magnet aus einer Aluminium-Nickel-Legierung besteht oder ein Oxydmagnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 1090 564, 1092 411; 65 772 (Zusatz zur französischen Patentschrift Nr. 1092 411); Die Uhr, 1956, Heft 8, S. 19 bis 24; Prospekt »Die moderne Uhr für das schöne Heim« (Kieninger & Obergfell), rechte Innenseite. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1087 529.