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Elektrodynamisch angetriebene Anordnung, insbesondere Gangordneranordnung
für Uhren oder Motorenanordnung Die Patentanmeldung S 60302IXb/83b betrifft eine
elektrodynamisch angetriebene Anordnung, insbesondere Gangordneranordnung für Uhren
oder Motorenanordnung, mit einem mit im Eingangs- und Ausgangskreis einer elektronischen
Schaltung liegenden Spulen zusammenwirkenden Permanentmagnetsystem, welches so ausgebildet
ist, und mit so angeordneten und gewickelten Spulen, daß die Spulen einerseits vom
Magnetsystem in der Antriebslage mit Kraftflüssen entgegengesetzter Richtung beaufschlagt
werden, andererseits die Kopplung der Spulen miteinander in der Antriebslage weitgehend
ausgeschaltet ist, während bei aus dem Spulenbereich herausgetretenem Rotor bzw.
Schwinger eine Gegenkopplung auftritt.
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Bei einer solchen Anordnung befinden sich also die Spulen in der Antriebslage
des Gangordners in den Luftspalten der Magnetanordnung, die von getrennten Magnetflüssen
durchsetzt werden. Die Spulen sind damit in der Antriebslage des Gangordners gegeneinander
abgeschirmt. Außerhalb der Antriebslage des Gangordners, wenn sich also die Spulen
nicht mehr innerhalb des Magnetsystems befinden, fällt die Abschirmung fort, so
daß eine gegenseitige Beeinflussung der Spulen eintreten kann. Dabei wird jedoch
eine Gegenkopplung durch entsprechende Wicklungsrichtungen der Spulen erreicht.
Die Merkmale der Hauptanmeldung, soweit sie einen Gangordner mit einem zwei Luftspale
bildenden Permanentmagnetsystem, in denen in der Antriebslage des Gangordners von
getrennten Magnetflüssen durchsetzte Spulen sich befinden, die sonst somit in dieser
koppbung wirksam werden zu lassen. Um euch in der Antriebslage des Gangordners bei
einem solchen gegensinnigen Wicklungssinn den gewünschten Antrieb zu erhalten, ist
die Magnetanordnung so ausgebildet, ,daß die die beiden Spulen durchsetzenden Magnetflüsse
gegensinnige Richtungen haben. Durch eine solche Anordnung wird durch die Abschirmwirkung
nicht nur das Auftreten wilder Schwingungen verhindert, sondern es ist darüber hinaus
eine erhebliche Versteilerung der Impulsflanken erzielbar, da bei aus dem Spulenbereich
herausgedrehten Magneten eine Gegenkopplung auftritt.
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Die Erfindung stellt eine Weiterbildung des Gegenstandes der Patentanmeldung
S 60302 IX b / 83 b dar und bezieht sich auf eine besondere Ausgestaltung des Magnetsystems,
durch welche das Auftreten ungleicher Antriebsimpulse in beiden Schwingungsrichtungen
vermieden wird. Der Gegenstand des Hauptpatents ist erfindungsgemäß dadurch weitergebildet,
daß die Magnete wenigstens mit je einem Pol im Bereich der Rotor- bzw. Unruhwelle
enden und hier ein Rückschluß der Kraftflüsse gebildet wird. Eine solche Magnetflußführung
im Bereich der Unruhwelle ist an sich durch die Erfinder aus den Anfängen der Transistoruhren
bekannt für Systeme mit radial polarisierten Unrühmagneten und mit längs des Umfangs
der Unruh in einer Ebene gegeneinander versetzten Spulen. Zwar sind hier im Ausgang
gleichfalls kurze Antriebsimpulse im Nullagenbereich erzielbar und Nebenimpulse
ausschaltbar, aber bei diesem System fallen Maximum des Steuerimpulses und Maximum
des wirklich wirksamen Antriebsimpulses nicht zusammen, so daß der Wirkungsgrad
gering ist, noch dazu, da der in zweiter Halbschwingung an sich auftretende Stromverbrauch
gar nicht ausgenutzt wird. Ferner-ist der grundsätzliche Vorteil der Hauptpatentanmeldung,
die Gegenkopplung bei Verlassen des Nullagenbereichs, nicht vorhanden.
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Die parallelen permanentmagnetischen Teile an den freien Enden und
an der von der Drehachse durchsetzten Stelle sind bei wertmäßiger Ausbildung der
Erfindung vorzugsweise parallel zur Drehachse magnetisiert. Durch Zwisohenanordnungeines
balkenförmigen, in einer Längsachse magnetisierten und nahe seinem freien Ende und
an der von der Drehachse durchsetzten Stelle Pole besitzenden Magnetkörpers können
übereinanderliegendeLuftspalte vorgesehen
sein, die die Eingangsspule
bzw. die Ausgangsspule einer Transistorschaltung durchsetzen.
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Es können auch drei an ihren freien Enden und an der von der Drehachse
durchsetzten Stelle magnetisierte, und zwar vorzugsweise parallel zur Drehachse
magnetisierte Magnete vorgesehen sein. Vorzugsweise sind die axial polarisierten
Magnete an den freien Enden an forromagnetischen, balkenförmigen an der Drehachse
angeordneten Körpern angebracht.
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Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen
näher erläutert. In der Zeichnung zeigen F i g.1 und 2 im Schnitt und in Draufsicht
eine erste Ausführungsform eines Gangordners, F i g. 2 eine weitere Ausführungsform,
bei welcher zu beiden Seiten eines Permanentmagneten Rückffußteile vorgesehen sind,
F i g. 4 eine der F i.g. 3 entsprechende Ausführungsform, bei welcher unter Verwendung
von drei Permanentmagneten zwei Luftspalte gebildet sind, F ig. 5 eine der F i g.
4 entsprechende Ausführungsform, bei welcher jedoch die beiden äußeren Permanentmagnete
einen besonderen Aufbau haben, F i g. 6 eine gegenüber der Ausführung nach F i g.
5 weiter abgewandelte Ausführungsform.
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Das in F i g.1 dargestellte Magnetsystem, es kann ein Unruhgangordner
oder ein Motor sein, besteht aus einem in bezug auf die Drehachse 3 ausbalancierten
T-förmigen Magneten, dessen einer Magnetpol nahe dem freien Ende des Längsbalkens
1 liegt, während der Gegenpol etwa an der Stelle liegt, die von der Drehachse 3
durchsetzt ist. Der Querbalken 2 des T-förmigen Körpers bildet das Gesamtgewicht.
4 und 5 sind die Eingangs- bzw. Ausgangsspule der Transistorschaltung.
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Es ist offensichtlich, daß der in F i g.1 punktiert dargestellte Streufluß,
sofern er auf in dem Gerät fest angeordnete Metallteile stößt, Wirbelströme hervorruft
und zur Dämpfung beiträgt.
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Dadurch, daß nur ein Magnetpol am Ende des beweglichen Teiles vorgesehen
ist, nimmt der magnetische Kraftlinienfluß, wenn der Teil l in die Spule 4 bzw.
5 einschwingt, allmählich zu und nach Durchsetzen der Spule wieder allmählich ab;
die in der Steuerspule induzierte Steuerspannung hat daher etwa die Form einer Sinuswelle,
da sich gleiche Spannungsspitzen während der Zunahme des die Spule durchsetzenden
Induktionsflusses und während der Abnahme des Induktionsflusses ausbilden. Eine
solche Spannungsform ist bei der gezeigten Magnet-und Spulenform durchaus zulässig,
da es zunächst einmal leicht möglich ist, durch den Transistor die eine Spannungsspitze
abzuschneiden. Darüber hinaus kann durch geeignete Wahl der Transistorkennlinie
und vor allem durch die, wie beim Hauptpatent, bei herausgedrehtem Magneten auftretende
Gegenkopplung der Spulen erreicht werden, daß nur im Nullagenbereich im Ausgang
kurze Antriebsimpulse auftreten.
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F i g. 3 zeigt ein durch zwei Rückschlußteile 6, 6' bedeutend streuarmeres
Ausführungsbeispiel, bei dem in der Antriebslage durch den einschwingenden Magneten
1 zwei Luftspalte gebildet sind, in denen sich die im Eingangskreis bzw. Ausgangskreis
des Transistors liegende Spulen 4 bzw. 5 befinden. Es sind auf diese Weise die Spulen
4 und 5 voneinander stärker entkoppelt, so daß die Gefahr der Selbsterregung unerwünschter
Schwingungen vermindert ist. Um gleichfalls eine stärkere Trennung der beiden Spulen
4 und 5 zu bewirken, zugleich aber die Antriebskräfte zu erhöhen, sind gemäß F i
g. 4 einem mittleren Magneten 1 mit Gegengewicht 2 zwei obere und untere Stabmagneten
11 und 11' zugeordnet, so daß sich bei einschwingendem Magnetsystem gleichfalls
zwei Luftspalte ergeben.
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F i g. 5 unterscheidet sich gegenüber der in F 1 g. 4 dargestellten
Konstruktionsweise dadurch, daß der obere bzw. der untere Magnet 11, 11' sowohl
am freien Ende als auch an der von der Drehwelle 3 durchsetzten Stelle in Richtung
der Drehachse 3 magnetisiert ist. Um den Kraftfluß weiter zu schließen, ist an den
Außenflächen des oberen Magneten 11 und des unteren Magneten 11' je eine .aus hochpermeablem
Material bestehende Scheibe oder Platte 16, 16' vorgesehen. Der magnetische Kraftschluß
nimmt die in Fi.g.5 angedeuteten Wege, wobei Zwischenstücke 7 und 7' durchsetzt
werden. Die mittleren Teile der Magneten 11 und 11' sind nicht magnetisiert. Dies
ist beispielsweise möglich, wenn die genannten Magnete Oxydmagnete sind, die die
Eigenschaft haben, daß sie in urimagnetisiertem Zustand sich wie nichtmagnetische
Werkstoffe verhalten.
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F i g. 6 zeigt gleichfalls eine Mehrfachmagnetanordnung mit zwei Luftspalten
in ,der Antriebslage des Magnetsystems, wobei in je einem Luftspalt je eine der
Spulen 4 und 5 angeordnet ist.
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Hinsichtlich F i g. 6 ist, ebenso wie dies bei den F i g. 3, 4 und
5 der Fall war, festzustellen, daß auch hier die Kraftflüsse, welche die Spulen
4 und 5 durchsetzen, entgegengerichtet sind. Bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen
sind die Spulen 4 und 5 so gewickelt, daß sich zwischen ihnen in der Antriebslage
keine positive Rückkopplung, sondern bei herausgedrehtem Magnetsystem eine negative
Rückkopplung, d. h. eine Gegenkopplung ergibt: