DE1226496B

DE1226496B - Elektromagnetisch angetriebene Schwinger- oder Motorenanordnung

Info

Publication number: DE1226496B
Application number: DEJ20517A
Authority: DE
Inventors: Fritz Herr
Original assignee: Gebrueder Junghans GmbH
Current assignee: Gebrueder Junghans GmbH
Priority date: 1961-09-09
Filing date: 1961-09-09
Publication date: 1966-10-06

Description

Elektromagnetisch angetriebene Schwinger-oder Motorenanordnung Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch angetriebene Schwinger- oder Motorenanordnung für kontaktlos über eine elektronische Verstärkerschaltung angetriebene elektrische Uhren, insbesondere Kleinuhren, bei welcher der Antrieb durch Zusammenwirken eines einen vom Magnetfluß durchsetzten Luftspalt bildenden Permanentmagnetsystems und einer in den Luftspalt wenigstens zeitweise hineinragenden, von Impulsströmen durchflossenen Triebspule erfolgt und bei welcher die gegenseitige Lage von Spule und Permanentmagnet justierbar ist.
Es ist eine auf elektromagnetischem Wege kontaktlos über einen elektronischen Verstärker angetriebene Schwingeranordnung bekannt, deren Antriebsschaltung eine im Eingangskreis des Verstärkers liegende Steuerspule und eine im Ausgangskreis des Verstärkers liegende Triebspule umfaßt. Bei dieser Schaltung kann durch Lageveränderung der Steuerspule in Richtung der Schwingerbewegung der Zeitpunkt der Impulserzeugung in bezug auf die Ruhelage des Schwingers verändert werden. Für eine Änderung des Antriebsmomentes ist dagegen ein steuerbarer Widerstand in Reihe mit der Triebspule vorgesehen, der einen verhältnismäßig großen Aufwand bedingt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schwinger- oder Motorenanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher das Antriebsmoment und damit die Schwingungsamplitude bzw. die Drehzahl in einfacher Weise einstellbar ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zur Veränderung des Antriebsmomentes die Triebspule und das Permanentmagnetsystem in der Ebene des Luftspaltes, und zwar senkrecht zur Richtung der Relativbewegung zwischen Spule und Magnet, gegeneinander verschiebbar angeordnet sind. Es ist auf diese Weise möglich, ohne zusätzliche Elemente eine Veränderung des Antriebsmomentes zu erreichen.
Vorzugsweise wird die Spule so groß bemessen, daß die von ihr eingefaßte Fläche von der Schwinger-oder Motorenachse durchsetzt wird.
Die auf die Spule einwirkende Magnetpolfläche kann ringsegmentförmig ausgebildet sein. Es kann auch ein hohlzylinderförmiger, stellenweise axial polarisierter Permanentmagnet vorgesehen sein.
Die Spule kann in Verstellrichtung langgestreckt ausgebildet sein. Bei Verwendung einer Steuerspule können beide Spulen koaxial eng benachbart angeordnet sein. Es können aber auch beide Spulen in getrennten Magnetkreisen angeordnet werden.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Motorenanordnung gemäß der Erfindung, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, F i g. 3 eine gegenüber der Ausführung nach F i g. 1 abgewandelte Ausführungsform, bei welcher nur zwei Permanentmagneten Verwendung finden, F i g. 4 eine weitere Ausführungsforin, bei welcher nur ein einziger Permanentmagnet vorgesehen ist, F i g. 5 eine weitere Ausführungsform, bei welcher ein ringförmiger Permanentmagnet vorgesehen ist, welcher an mehreren Stellen in axialer Richtung magnetisiert ist.
In F i g. 1 und 2 ist mit 10 die Rotorwelle bezeichnet, an welcher die Scheiben 11 und 12 aus magnetisch gut leitendem Material unverdrehbar befestigt sind. An den Scheiben 11 und 12 sind die ringsegmentförmigen Permanentmagneten 13, 14, 15 und 16 angeordnet, welche sich paarweise gegenüberliegen und einen Luftspalt bilden. Die Polflächen 23, 24 der Magneten (F i g. 2) sind vorzugsweise ringsegmentförmig ausgebildet.
In dem Luftspalt sind die Steuerspule 17 und die Triebspule 18 eng benachbart angeordnet. Die Spulen 17 und 18 können als getrennte Scheibenspulen koaxial nebeneinanderliegend angeordnet sein, oder sie können so ausgebildet sein, daß eine Spule die andere konzentrisch umgibt. Auch können die Spulen gleichzeitig ineinandergewickelt werden.
Die Anordnung arbeitet in bekannter Weise. Beim überqueren einer Spulenseite durch eines der Magnetpaare, beispielsweise 15, 16, wird in der Steuerspule 17 eine Steuerspannung erzeugt, welche über die nicht dargestellte elektronische Verstärkerschaltung einen Triebstrom in der Triebspule 18 auslöst, welcher auf das Permanentmagnetpaar 15, 16 einen Antriebsimpuls bestimmter Richtung ausübt. Der nächste Antriebsünpuls wird erzeugt, wenn das Paar der Permanentmagneten13 und 14 die gegenüberliegende Spulenseite überquert.
Die Spulen 17 und 18 sind, wie durch die Pfeile angedeutet, in radialer Richtung bewegbar. Die stärksten Antriebsirapulse werden erzielt, wenn die Spulen 17 und 18 ihre größtmögliche Exzeiltrizität einnehmen, die von den Magneten beeinflußten Spulenseiten also annähernd senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufen. Bei Verminderung der Exzentrizität wird der Antriebsimpuls geringer, bis schließlich bei konzentrischer Lage der -Spulen 17, 18 zur Welle 10 Steuer- und Antriebsimpulse nicht mehr auftreten. Es ist so in einfacher Weise möglich, die Stärke der Antriebsimpulse und damit die Drehzahl des Motors bzw. bei Verwendung eines Schwingers die Amplitude einzustellen, Die F i g. 3 bis 5 zeigen Abwandlungen der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2. In F i g. 3 sind nur zwei Permanentmagneten 14 und 16 verwendet, welche durch die Scheibe aus magnetisch gut leitendem Material 12 miteinander verbunden sind. Die gegenüberliegende Scheibe 11 dient lediglich als magnetischer Rückschluß. Die Anordnung der Spulen 17 und 18 entspricht derjenigen nach F i g. 1.
Bei der Ausführung nach F i g. 4 ist nur ein einziger Permanentmagnet 15 vorgesehen, der an der Scheibe 11 aus magnetisch gut leitendem Material befestigt ist. Gegenüberliegend ist ein Gegengewicht 19 angeordnet. In diesem Fall muß zwischen den Scheiben 11 und 12 ein magnetisch gut leitendes Verbindungsstück 20 angeordnet sein, welches als Rückschluß für den vom Permanentmagneten 15 erzeugten Magnetfluß dient.
In F i g. 5 ist ein Ring 21 aus Magnetmaterial vorgesehen, der an mehreren Stellen in axialer Richtung magnetisiert sein kann. Der magnetische Rückschluß erfolgt dann durch die Scheibe 12 aus magnetisch -gut leitendem Material und durch die Luftspalte zwischen dem Magnetring 21 und der Scheibe 12. Die Anordnung kann auch so ausgeführt werden, daß ein an der Scheibe 12 befestigter, dem Magnetring 21 gegenüberliegender Magnetring vorgesehen ist.
Bei den dargestellten Ausführungsformen durchsetzt die Rotorachse den Spulenhohlraum 22. Um eine Reparatur zu vereinfachen, wird der Rotor vorzugsweise so ausgebildet, daß eine der Scheiben, 11 oder 12, abnehmbar ist, damit die Spulen 17 und 18 in einfacher Weise herausgenommen und gegebenenfalls ersetzt werden können. Die Anordnung kann auch für kontaktgesteuerte Motoren oder Schwinger verwendet werden, in welchem Fall nur eine Triebspule 18 vorgesehen ist.
Es ist auch möglich, bei kontaktlos gesteuerten Motoren oder Schwingern in dem dargestellten Magnetkreis eine Antriebsspule zu verwenden, während die Steuerspule in einem magnetisch getrennten Steuerkreis angeordnet ist, wobei das Magnetsystem sich ebenfalls um die Motor- oder Schwingerachse bewegt.
Natürlich könnte die Anordnung auch so ausgebildet sein, daß das Permanentmagnetsystem feststeht und die Spule bzw. die Spulen bewegt werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Elektromagnetisch angptriebene Schwinger-oder Motorenanordnung für kontaktlos über eine elektronische Verstärkerschaltung angetriebene elektrische Uhren, insbesondere Kleinuhren, bei welcher der Antrieb durch Zusammenwirken eines einen vom Magnetfluß durchsetzten Luftspalt bildenden Permanentmagnetsystems und einer in den Luftspalt wenigstens zeitweise hineinragenden, von Impulsströmen durchflossenen Triebspule erfolgt und bei welcher die gegenseitige Lage von Spule und Permanentmagneten justierbar ist, dadurch gekennzeichnet daß zur Veränderung des Antriebsmomentes die Triebspule und das Permanentmagnetsystem in der Ebene des Luftspaltes, und zwar senkrecht zur Richtung der Relativbewegung zwischen Spule und Magnet, gegeneinander verschiebbar angeordnet sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule so groß bemessen ist, daß die von ihr eingefaßte Fläche von der Schwinger- oder Motorachse durchsetzt wird. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Spule (18) einwirkende Magnetpolfläche (23, 24) ringsegmentförmig ausgebildet ist. 4. Anordnung nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein hohlzylinderförmi-01 s "er, teHenweise axial polarisierter Permanent magnet (21) vorgesehen ist. 5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (18) in Verstellrichtung langgestreckt ausgebildet ist. 6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Steuerspule (17) beide Spulen (17, 18) koaxial eng benachbart angeordnet sind. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Steuerspule (17) beide Spulen (17, 18) in getrennten Magnetkreisen angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 1090 564, 1224 575, 1240 208; französische Zusatzpatentschrift Nr. 70 016 (Zusatz zur französischen Patentschrift Nr. 1090 564).