Elektronischer Uhrenantrieb Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung
des elektronischen Uhrenantriebs nach dein Hauptpatent, bei welchem ein am Gangordnersystem,
z. B. einer Unruh, befestigtes Teil aus ferromagnetischem Material geringer Remanenz
bei Annäherung an die demgegenüber feststehende Antriebsspule die Induktivität eines
Magnetkreises verändert und damit nach Erreichen des Auslösekriteriums über eine
mit einem Transistor und einem Sperrkondensator arbeitende Sperrschwingerschaltung
dem zeitbestimmenden Schwin-Ungssystem unmittelbar Antriebsimpulse zuführt unter
derartiger Bemessung der Sperrschwingerschaltung, daß während jeder Halbschwingung
des Systems nur ein einziger sehr kurzer Antriebsimpuls entsteht, der dabei ausschließlich
dem elektromagnetischen Rückkopplungskreis bzw. der Betriebsstromquelle entnommen
wird; dabei wird die während des Stromstoßes in den Spulenkernen gespeicherte magnetische
Energie zur Verlängerung des Antriebsimpulses dadurch ausgenutzt, daß die nach Abreißen
des Kollektorstromimpulses durch das zusammenbrechende Magnetfeld in den Wicklungen
induzierte Spannung eine diesen Wicklungen parallelgeschaltete Halbleiterdiode in
Flußrichtung polt und damit den Stromkreis für den antreibenden Strom schließt,
bis die gespeicherte Energie verbraucht ist.Electronic clock drive The invention relates to a further development
of the electronic clock drive according to your main patent, in which a gear folder system,
z. B. a balance, attached part made of ferromagnetic material with low remanence
when approaching the opposite fixed drive coil the inductance of a
Magnetic circuit changed and thus after reaching the triggering criterion via a
blocking oscillator circuit operating with a transistor and a blocking capacitor
directly feeds drive pulses to the time-determining oscillation system
such a dimensioning of the blocking oscillator circuit that during each half oscillation
of the system only a single very short drive pulse is generated, which is exclusively
taken from the electromagnetic feedback circuit or the operating power source
will; in doing so, the magnetic energy stored in the coil cores during the current surge becomes
Energy used to extend the drive pulse that the after tearing off
of the collector current pulse due to the collapsing magnetic field in the windings
induced voltage in a semiconductor diode connected in parallel to these windings
The direction of flow poles and thus closes the circuit for the driving current,
until the stored energy is used up.
Erfindungsgeniäß werden dabei für den übertritt des magnetischen Flusses
aus dem Kern der feststehenden Spule zu dem ferromagnetischen Leiter geringer Remanenz
des schwingenden Systems wie auch umgekehrt von dem ferromagnetischen Leiter geringer
Remanenz des schwingenden Systems in den Kern der feststehenden Spule jeweils mehrere
Polschuhe am Spulenkern und/oder am schwingenden System übereinandergeschichtet
und so ineinandergreifend angeordnet, daß sie zwei oder mehrere ebene oder zylindrische
Arbeitshiftspalte bilden, welche wirkungsmäßig parallel geschaltet sind. Dies läßt
sich insbesondere dann, wenn der Spulenkern aus mehreren geschichteten Blechen oder
Stäben aus Weicheisen besteht, baulich sehr einfach erreichen, weil dann lediglich
einzelne der geschichteten Bleche an den Stirnseiten als Polschuhe aus dem Paket
herausgeführt sind. Es ergibt sich dadurch ohne wesentliche Vergrößerung des Konstruktionsraumes
eine doppelte oder mehrfache Vergrößerung der wirksamen Polschuhflächen und eine
dementsprechende Verbesserung des Wirkungsgrades. Mit anderen Worten, es kann erreicht
werden, daß trotz kleinster äußerer Abmessungen der Polschuhe des gesamten schwingenden
Systems die Antriebsimpulse auf das schwingende System während jeder halben Schwingungsperiode
kurzzeitig mit hohem Wirkungsgrad übertragbar sind.According to the invention are used for the transfer of the magnetic flux
from the core of the fixed coil to the ferromagnetic conductor with low remanence
of the oscillating system as well as, conversely, of the ferromagnetic conductor
Remanence of the oscillating system in the core of the fixed coil in each case several
Pole shoes stacked on the coil core and / or on the oscillating system
and so interlocked that they are two or more planar or cylindrical
Form working shift gaps which are functionally connected in parallel. This leaves
especially when the coil core consists of several layered sheets or
Rods made of soft iron, structurally very easy to achieve, because then only
some of the layered sheets on the front sides as pole pieces from the package
are brought out. This results in no significant increase in the design space
a double or multiple enlargement of the effective pole piece and a
corresponding improvement in efficiency. In other words, it can be achieved
be that despite the smallest external dimensions of the pole pieces of the whole vibrating
Systems the drive impulses on the oscillating system during every half oscillation period
can be transferred briefly with a high degree of efficiency.
Es sei noch erwähnt, daß es bei elektromagnetischen Schwingsystemen
der hier in Rede stehenden Art bekannt ist, im Flußkreis vom Spulensystem auf das
schwingende System und von diesem zurück in das Spulensystem mehrere Polschuhe hintereinander
so vorzusehen, daß sich dabei mehrere Arbeitsluftspalte ergeben. Diese liegen aber
in Reihe hintereinander. Zum Unterschied davon sollen erfindungsgemäß sowohl für
die Flußführung von den Polschuhen des feststehenden Spulensystems auf das schwingende
System wie auch für die Flußführung vom schwingenden System zurück in das Spulensystem
jeweils zwei oder mehrere ebene oder zylindrische Arbeitsluftspalte in Parallelschaltung,
also im Sinne der Verdopplung oder Verdreifachung der für den übergang des magnetischen
Flusses zur Verfügung stehenden Polflächen, vorgesehen sein.It should also be mentioned that it is the case with electromagnetic oscillating systems
of the type in question here is known, in the flow circle from the coil system to the
oscillating system and from this back into the coil system several pole pieces in a row
to be provided in such a way that there are several working air gaps. But these are
in series one behind the other. In contrast to this, according to the invention, both for
the flux guidance from the pole pieces of the fixed coil system to the oscillating one
System as well as for the flux guidance from the oscillating system back into the coil system
two or more flat or cylindrical working air gaps in parallel,
thus in the sense of doubling or tripling the for the transition of the magnetic
Flux available pole faces, be provided.
In der Zeichnung, sind mehrere Ausführungsbeispiele für den Erfindungsgedanken
schematisch dar-C2 gestellt, und zwar zeigt F i g. 1 schaubildlich eine Ausführungsfonn
des mehrere Wicklungen der Sperrschwingerschaltung tra-enden Kerns einer feststehenden
Spule und der demgegenüber schwingend gelagerten Unruhscheibe einer Taschenuhr od.
dgl., F i g. 2 schematisch und im Schnitt die einander gegenüberstehenden
Polschuhe des Kernes der Antriebsspule
und der Unruh für den Fall,
daß bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 die Unruh statt aus einer Scheibe
aus drei Scheiben gebildet ist, F i g. 3 ebenfalls schematisch und schaubildlich
eine Abwandlung der Anordnung gemäß F i g. 1 in der Weise, daß die die Arbeitsluftspalte
bildenden Polschuhe aus schmalen Segmenten konzentrisch zur Unruhachse liegender
Zylinder gebildet sind.In the drawing, several exemplary embodiments for the idea of the invention are shown schematically, namely FIG. 1 shows a diagrammatic embodiment of the core of a stationary coil, which carries several windings of the blocking oscillator circuit, and of the balance wheel of a pocket watch or the like, which is mounted in an oscillating manner, FIG . 2 schematically and in section the opposing pole shoes of the core of the drive coil and the balance wheel for the case that in the embodiment according to FIG. 1 the balance is formed from three disks instead of one disk, FIG. 3 likewise schematically and graphically a modification of the arrangement according to FIG . 1 in such a way that the pole pieces forming the working air gaps are formed from narrow segments of cylinders concentric to the balance axis.
In F i g. 1 stellt die mit Zapfen la schwingend gelagerte Scheibe
1, die in nicht dargestellter Weise durch eine Spiralfeder an eine bestimmte
Mittellage gefesselt ist, eine Unruh dar, wie sie beispielsweise in Kleinuhren verwendet
wird. Die Scheibe 1 ist aus magnetisch leitendem Material hergestellt, z.
B. aus einem Blech dieses Materials gestanzt. Sie besitzt zwei diametral gegenüberliegende
lappenförmige Ansätze, von denen der eine, lc, zwischen den feststehenden Polschuhen
3 a und 3 b des Mittelschenkels eines dreischenkligen Kerns
3 schwingt. Auf dem Mittelschenkel sind zwei WicklungenL1 und L2 vorgesehen,
deren Enden nach rechts herausgeführt sind und zu der im Hauptpatent näher beschriebenen
Sperrschwingerschaltunor führen. LI bedeutet dabei die Antriebswicklung und L2 die
in jener Schaltung vorkommende Rückkopplungswicklung. Der von den Wicklungen in
dem Spulenkern erzeugte magnetische Fluß tritt von den Polschuhen 3 a und
3 b in den Polschuh lc der Unruh über und von diesem sich nach zwei
Seiten aufteilend in die kreisförmig gekrümmten Enden der oberen und unteren Bleche
des Kerns zurück. In der gezeichneten Ruhestellung sind sowohl das Rückstellmoment
der nicht gezeichneten Unruhspirale als auch die Tangentialkomponente der bei Stromfluß
durch die Antriebsspule L 1
geübten Antriebskraft gleich Null. auf
die Unruh aus-Der Vorteil dieser Anordnung liegt in der Vergrößerung der magnetischen
übergangsleitwerte in den Luftspalten, die durch die Gegenüberstellung der die Arbeitsluftspalte
begrenzenden großen Polschuhffächen der sich überlappenden Polschuhe erzielt wird.
Die in Richtung des magnetischen Flusses vorhandenen Luftspaltabmessungen sind in
der Fertigung verhältnismäßig leicht einzuhalten; ferner sind kleine Änderungen
dieser Luftspalte, die durch das Lagerspiel der Unruhwelle la verursacht sein können,
auf den wirksamen Luftspalt ohne nennenswerte Auswirkung. Die dargestellte Ausbildung
der Polschuhe besitzt aber nicht nur einen magnetisch günstigen Wirkungsgrad, sondern
erlaubt auch eine genaue Bemessung der Luftspalte im Sinne der Erzielung eines optimalen
Verlaufs der Änderung der Induktivität der Spule L 1 bzw. L 2 in Abhängigkeit
vom Ausschlagwinkel y [Induktivität L = f (V)]. Einerseits
kann nämlich durch radiale Verlängerung der Polschuhe 1 c, 3 a
und 3 b die Eintauchtiefe (radiale Überlappungslänge) und andererseits
durch Änderung der Breite dieser Polschuhe der Flußquerschnitt so variiert werden,
daß sich die für die Steuerung günstigste Abhängigkeit der Induktivität (L) vom
Auslenkungswinkel (ip) ergibt.In Fig. 1 shows the disc 1 swinging with pin la, which is tied to a certain central position in a manner not shown by a spiral spring, represents a balance wheel such as is used in small watches, for example. The disc 1 is made of magnetically conductive material, e.g. B. punched from a sheet of this material. It has two diametrically opposed lobes, one of which, 1c, oscillates between the stationary pole pieces 3 a and 3 b of the central leg of a three-legged core 3 . Two windings L1 and L2 are provided on the center leg, the ends of which are led out to the right and lead to the blocking oscillator switch described in more detail in the main patent. LI means the drive winding and L2 means the feedback winding occurring in that circuit. The magnetic flux generated by the windings in the coil core passes from the pole pieces 3 a and 3 b into the pole piece lc of the balance wheel and from this dividing on two sides back into the circularly curved ends of the upper and lower sheets of the core. In the rest position shown, both the restoring torque of the balance spring (not shown) and the tangential component of the drive force exerted when current flows through the drive coil L 1 are equal to zero. The advantage of this arrangement lies in the increase in the magnetic transition conductance in the air gaps, which is achieved by contrasting the large pole piece areas of the overlapping pole pieces that delimit the working air gaps. The air gap dimensions in the direction of the magnetic flux are relatively easy to adhere to in production; Furthermore, small changes in these air gaps, which can be caused by the bearing play of the balance shaft la, have no noticeable effect on the effective air gap. The illustrated design of the pole shoes not only has a magnetically favorable efficiency, but also allows an exact dimensioning of the air gaps in the sense of achieving an optimal course of the change in the inductance of the coil L 1 or L 2 depending on the deflection angle y [inductance L = f (V)]. On the one hand, by radially extending the pole pieces 1 c, 3 a and 3 b, the immersion depth (radial overlap length) and, on the other hand, by changing the width of these pole pieces, the flux cross-section can be varied in such a way that the most favorable dependence of the inductance (L) on the control is achieved Deflection angle (ip) results.
Es ist im Hinblick auf F i g. 1 ohne weiteres ersichtlich,
daß zwei parallel miteinander wirkende Arbeitsluftspalte auch dadurch erhalten werden
können, wenn nicht der Mittelschenkel des Kerns, sondem die Unruh mit zwei -Polschuhen
ausgerüstet wird. Eine andere Ausführungsmöglichkeit zeigt F i g. 2. in welcher
im Längsschnitt die beiden Polschuhe 3 a
und 3 b des
die Wicklungen L 1 und L 2 tragenden Spulenkerns dargestellt sind. Diese
wirken bei diesem Ausführungsbeispiel mit drei Polschuhen der Unruh zusammen, die
hierbei aus drei auf der Welle la in gleichen Abständen voneinander befestigten
Scheiben l', V und r" besteht. In diesem Fall werden zwischen den Polschuhen
der Unruh und denen des Kerns vier parallel wirkende Arbeitsluftspalte gebildet;
es wird also gegenüber der Ausführungsforin gemäß F i g. 1 eine Verdopplung
des Flußquerschnitts in den Arbeitsluftspalten erzielt.It is with regard to F i g. 1 clearly shows that two working air gaps acting in parallel with one another can also be obtained if not the center leg of the core, but rather the balance wheel is equipped with two pole pieces. Another possible embodiment is shown in FIG. 2. in which the two pole shoes 3 a and 3 b of the coil core carrying the windings L 1 and L 2 are shown in longitudinal section. In this exemplary embodiment, these interact with three pole pieces of the balance wheel, which consists of three disks l ', V and r "attached to the shaft la at equal distances from one another. In this case, four are parallel between the pole pieces of the balance and those of the core effective working air gaps; thus, compared to the embodiment according to FIG. 1, a doubling of the flow cross-section in the working air gaps is achieved.
F i g. 3 zeigt schaubildlich und schematisch eine Anordnung,
bei welcher die Polflächen nicht eben und in einander parallelen Ebenen angeordnet
sind, sondern wie schmale Segmente aus konzentrisch zur Unruhwelle liegenden Zylindern
geformt sind.F i g. 3 shows an arrangement in which the pole faces are not flat and arranged in planes parallel to one another, but are shaped like narrow segments of cylinders concentric to the balance shaft.