DE1190401B - Schaltungsanordnung fuer einen kontaktlos elektromagnetisch angetriebenen Gangordner eines zeithaltenden Geraetes - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung für einen kontaktlos elektromagnetisch angetriebenen Gangordner eines zeithaltenden Gerätes Die Erfindung betrifft ein Schaltungsanordnung für einen kontaktlos elektrongnetisch angetriebenen Gangordner eines zeithalteren Gerätes, vorzugsweise einer Uhr, unter Verwidung mindestens einer der elektronischen Verstärkochaltung, insbesondere einer Transistorschaltung, 2geordneten Spule, vorzugsweise einer Steuerspul, im Eingangskreis und einer Triebspule im Ausgarskreis, und einer relativ dazu derart bewegten Magr.tanordnung, daß an sich in einer Halbschwingung 2iei zur Nullage symmetrische schmalere TriebimpIse und in der anderen Halbschwingung ein ein4er, doppelt so breiter Triebimpuls entstehen könten.
• Es ist eine Antriebsvorichtung für einen kontaktlos über eine elektronisae Schaltung gesteuerten Schwinger eines zeithaltaden elektrischen Gerätes bekannt, bei welcher waigstens eine der elektronischen Verstärkerschaltng zugeordnete Spule und eine relativ dazu derartbewegte Magnetanordnung vorgesehen sind, daß ai sich in einer Halbschwingung zwei zur Nullage s)nmetrische schmalere Triebimpulse und in der aderen Halbschwingung ein einziger, doppelt so b.-iter Triebimpuls entstehen könnten. Bei der bekanten Vorrichtung wird durch eine besondere Formgoung von Spule und Pertnanentmagnetsystem, närÜch derart, daß das Produkt aus Magnetfluß, Windtigszahl und Geschwindigkeit, unabhängig von der Aizahl der jeweils magnetflußdurchsetzten Spulenscienkel ist, das Auftreten verschieden großer Impuse in der Steuerspule verhindert. Es werden hie jedoch speziell ausgebildete Spulen, z. B. RechtecIspulen und Permanentmagnete, Z. B. radialgestellte Lingsmagnete, erforderlich, deren Herstellung und vor allem gegenseitige Anpassung bei der Justierung aifwendig ist.
• Es ist weiterhin ehe Antriebsvorrichtung bekannt, bei welcher ein Ke-nspulensystem verwendet wird. Durch besondere Aisbilduna des Kernes und diametrale Anordnung der Spulen wird erreicht, daß am Ausgang der Trangstorschaltung überhaupt nur ein Halbimpuls auftretn kann. Dieses System hat die allen Kernspulensystemen anhaftenden Nachteile der Störung der Isochronismusbedingungen durch Rückwirkung zwischen Spulenkern und Magnetsystem auch nach Sperrung des Transistors. Aus den Anfängen der Transistoruhrentechnik sind schließlich Uhren bekannt, bei denen sehr kleine Unruhmagnete, also verhältnismäßig geringer Leistung, verwandt und Steuer- und Triebspule längs des Umfanges so gegeneinander versetzt sind, daß zwar im Ausgang auch in der zweiten Halbschwingung Stromimpulse in der Triebspule auftreten, die sich aber infolge der Versetzung nicht mehr antreibend auf den Unrahmagneten auswirken. Ein solches System läßt zwar große Amplituden der Unruh zu und erfüllt die Isochronismusbedingungen recht gut, »verschwendet« aber den Strom in der zweiten Halbschwingung völlig nutzlos.
• Es ist weiterhin eine Vorrichtung zum Aufrechterhalten einer mechanischen Schwingung eines Schwingungssystems mit einem Dauermagneten, einer Spule und einem durch seine natürliche Eingangsschwellenspannung gesperrter Transistor als Verstärker bekannt. Dabei sind die Dämpfung der Spule und die Speisespannung so gewählt, daß die Amplitude des durch Relativbewegung von Dauermagnet und Spule erzeugten Spannungsimpulses kleiner bleibt als der Wert, bei welchem der Verstärker während der Intervalle zwischen den Spannungshnpulsen selbst schwingen würde. Es soll dadurch erreicht werden, daß der Antriebsimpuls nur kurzzeitig beim Durchgang des Schwingers durch die Nullage auftritt. Hier ist also nur die Impulsgüte, nicht der Einsatz während der einzelnen Halbschwingungen maßgebend. Durch diese bekannte Vorrichtung wird also eine gegenüber der vorliegenden Erfindung andere Aufgabe gelöst.
• Der Erfindung, liegt nämlich die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei welcher unter Verwendung eines Perinanentmagnetsysteins mit zwei vom Magnetfluß gegensinnig durchsetzten Luftspalten mit hohem Wirkungsgrad in einer Schwingungsperiode nur ein Antriebsimpuls in der Nullage auftritt. Die Erfindung ist bei Anordnungen der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gekennzeichnet durch der Verstärkerschaltung zugeordnete elektrische Mittel, welche im normalen Betriebszustand das Auftreten der schmalen Doppelimpulse in der einen Halbschwing-ung des Gangordners im Ausgang der Verstärkerschaltung, vorzugsweise der Transistorschaltung, verhindern. Vorzugsweise sind der Verstärkerschaltung eine Basisvorspannung erzeugende Schaltelemente derart zugeordnet, daß nach einer Schwingungsdauer des Gangordners von etwa T/2 die Differenz zwischen der Basisvorspannung und der Spannung der in der Steuerspule induzierten, symmetrisch zur Nullage auftretenden Doppelimpulse höchstens gleich dem Eingangsschwellwert des elektronischen Verstärkerelementes, insbesondere des Transistors, ist, derart, daß im Ausgang der elektronischen Schaltung ausschließlich bei jeder zweiten Halbschwingung die doppelt so breiten Triebimpulse entstehen. Mit einer solchen Schaltungsanordnung läßt sich bei Verwendung eines Pennanentmagnetsystems eine hervorragende Ganggenauigkeit und trotz Impuls nur einmal in der Vollschwingung mit hohem Wirkungsgrad erreichen, und zwar unter Verwendung von handelsüblichen, auch kleinen Elementen, die ohne wesentlichen Aufwand in die Schaltung eingefügt werden können, wobei zugleich die Fertigung durch die Möglichkeit, stärkeren Spulendraht zu verwenden, vereinfacht wird.
• Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 ein Schaltbild der verwendeten Schaltungsanordnung, F i g. 2 schematisch einen Gangregler mit zwei magnetischen Luftspalten, F i g. 3 a und 3 b die in der Steuer- und der Triebspule erzeugten Impulse, wobei ohne »Schraffierung« die bei den bekannten Systemen auftretenden Impulse in der zweiten Halbschwingung dargestellt sind.
• In F i g. 1 ist mit Tr der Transistor bezeichnet, in dessen Eingangskreis die Steuerspule L, in Reihe mit dem Kondensator C angeordnet ist. Im Ausgangskreis liegt in Reihe mit der Stromquelle E die Triebspule L.. Der Widerstand R verbindet den negativen Pol der Stromquelle E mit der Basis des Transistors Tr. Zwischen den Spulen Li und L, kann ein Neutralisationskondensator CN zur Verhinderung der Schwingungen außerhalb der Impulszeit vorgesehen sein.
• In F i g. 2 ist schematisch der Gangregler G, dargestellt, der aus den magnetisch leitenden Platten Bi und B 2 besteht, welche die PertnanentmagnetenA" A" A, und A4 tragen. Der Gangregler G ist in der Ruhelage dargestellt, in welcher das Magnetsystem über den Spulen Li und L2 steht, so daß diese mit ihren aktiven Leitern sich im Magnetfeld der Magneten A, bis A4 befinden.
• Bei der Schwingung des Gangreglers G, entstehen in der Steuerspule Li die in F i g. 3a gezeigten Spannungsünpulse, während in der Triebspule L2 nur die in F i g. 3b schraffiert dargestellten Stromimpulse bei jedem zweiten Nulldurchgang auftreten, dagegen nicht die bei bekannten Systemen auftretenden schmalen Doppelimpulse in der Nähe des anderen Nulldurchgangs.
• Die Wirkungsweise der in F i g. 1 gezeigten Schaltungsanordnung ist folgende: Im Stillstand des Gangreglers G, wird der Kondensator C über den Vorwiderstand R aufgeladen, so daß die Basis des Transistors Tr eine negative Vorspannung erhält. Der Transistor wird in diesem Zustand bereits durch die kleinste Steuerspannung ausgesteuert, so daß ein Anlauf des Gangreglers bereits erfolgt, #nn ihm ein geringer Impuls erteilt wird. Im Betridverden in der Steuerspule Li die in F i g. 3a gezei,-n Spannungsimpulse erzeugt, die durch die Basis-#nitter-Strectk"e des Transistors Tr -1 g eich-erichtet woen und den Kondensator C aufladen. Dadurch eält die Basis des Transistors Tr eine stärker positi Vorspanpung, so daß die Aussteueruno, des Tra-istors nur durch die Spitzen der in der Steuerspulerzeugten negativen Spannungsimpulse erfolgt.
• Durch geeignete3emessung des Kondensators C und des Vorwidenndes R kann erreicht werden, daß die Spannung, n Kondensator C zu der Zeit, zu der die symmetis- - zur Nullage liegenden Steuerimpulse auftreten, eh solchen Wert hat, daß diese Spannungsimpulse it verhältnismäßig geringer Amplitude eine A4teuerung des Transistors Tr nicht bewirken. Es wden nur die oberhalb der gestrichelten Linie (Fij 3a) befindlichen Spitzen der negativen Steuerspantngsirnpulse wirksam, so daß in der Triebspule L., nr die in F i g. 3b schraffierten Antriebsstromimpulse iftreten. Diese Impulse liegen in der Nullage des Gagreglers und bewirken keine Störung des Isochronistus. Dadurch, daß pro Vollschwingung nur ein Atriebsimpuls auftritt, kann eine Antriebsspule miteärkerem Spulendraht verwendet werden, wodurc der Spulenwiderstand vermindert und der Wirkuvsgrad erhöht wird.

Claims (2)

1. Patentesprüche: 1. Schaltungsanordung für einen kontaktlos elektromagnetisch agetriebenen Gangordner eines zeithaltenden Grätes, vorzugsweise einer Uhr, unter Verwendug mindestens einer der elektronischen Verstälerschaltung, insbesondere einer Transisto;chaltung, zugeordneten Spule, vorzugsweise eier Steuerspule im Eingangskreis und einer ',riebspule im Ausgangskreis, und einer relati, dazu derart bewegten Magnetanordnung, daßan sich in einer Halbschwingung zwei zur Nullage symmetrische schmalere Triebii-Ppulse ind in der anderen Halbschwingung eln einziger, !oppelt so breiter Triebimpuls entstehen -könntet gekennzeichnet durch der Verstärk-eichaltung zugeordnete elektrische Mittel, welcheim normalen Betriebszustand das Auftreten cer schmalen Doppelimpulse in der einen Halbehwingung des Gangordners im Aus-an- der Verstärkerschaltung f c Ci vorzugsweise der Transistonchaltung, verhindern.
2. 2. Schaltungsnordnung mch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkerschaltung eine Basisvorspannung erzeugende Schaltelemente zu",eordnet sind, dtrart, daß nach einer Schwingungsdauer des Gangordners von etwa T12 die Differenz zwischen der Basisvorspannung und der Spannung der in der Steuerspule induzierten, symmetrisch zur Nullage auftretenden Doppelimpulse höchstens gleich dem Eingangsschwellwert des elektronischen Verstärkerelementes, insbesondere des Transistors, ist, derart, daß im Ausgang der elektronischen Schaltung ausschließlich bei jeder zweiten Halbschwingun g die doppelt so breiten Triebimpulse entstehen. 3. Schaltungsanordnung für einen Gangordner nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Spulen- und Magnetanordnung, deren Kraftlinien die beiden aktiven Spulenseiten in der Nullage des Gangordners symmetrisch zur Spulenachse und gegensinnig durchsetzen. 4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, unter Verwendung eines Kondensators im Eingangskreis der Verstärkerschaltung und eines den Kondensator ladenden Vorwiderstandes, gekennzeichnet durch eine derartige Bemessung von Kondensator und Vorwiderstand, daß nach einer Halbschwingung die Bedingung des Anspruchs 1 bzw. 2 erfüllt wird. C In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschriften Nr. 339 882, 337 147; schweizerische Auslegeschrift Nr. 2081/60.