DE1256587B

DE1256587B - Zeithaltendes elektrisches Geraet mit einem Drehschwinger

Info

Publication number: DE1256587B
Application number: DE1963R0034975
Authority: DE
Inventors: Robert Walter Reich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-12-15
Filing date: 1963-04-18
Publication date: 1967-12-14

Description

Zeithaltendes elektrisches Gerät mit einem Drehschwinger Die vorliegende Erfindung betrifft ein zeithaltendes elektrisches Gerät mit einem Drehschwinger (Unruh) als Gangordner, der einen speicherförmigen Permanentmagnet mit diametral angeordneten Polen als Triebelement aufweist, der innerhalb eines geschlossenen, praktisch auf seinem ganzen Umfang mit periodisch erregten, halbkreisförmig gegeneinandergeschalteten Toroidantriebsspulen bewickelten Eisenkerns, unter Konzentration gleichpoliger Magnetfelder auf geringstmöglichem Winkelbereich, frei zu schwingen vermag, nach Patent 1133 676.
Das Hauptpatent betrifft ein zeithaltendes elektrisches Gerät, insbesondere eine elektrische oder elektronische Uhr, bei der die Antriebsspulen periodisch kurzfristig bei jeder Schwingung durch Kontakte oder durch eine elektronische Schaltung erregt werden und bei der ein Permanentmagnet als Speiche auf dem Gangordner angeordnet ist, der innerhalb eines geschlossenen Eisenkerns frei zu schwingen vermag. Dabei sind mehrere als Toroidspulen gewickelte Antriebsspulen so zueinander angeordnet und gegeneinandergeschaltet, daß sich jeweils zwischen den Spulen ein gleichpoliges Magnetfeld ausbildet, das aus dem Eisenkern austritt und auf den Speichenmagnet als Gangordner antreibend wirkt.
Beim Hauptpatent sind die Spulen derart am Umfang des Eisenkerns zueinander angeordnet, daß praktisch der ganze Eisenkern bewickelt ist und daß die gleichpoligen Magnetfelder auf geringstmögliche Winkelausdehnung stark konzentriert sind, so daß nur ein sehr kurzzeitiger und in bezug auf den Winkelgrad engbegrenzter übertragungsimpuls auf dem Gangordner entsteht. Über die Art der Anordnung der Steuerspule bzw. der Steuerkontakte ist im Hauptpatent nichts ausgesagt.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Anordnung der magnetisch steuerbaren Vorrichtung zur periodischen Erregung der Toroidantriebsspule. Sie ist somit die Weiterbildung des Gegenstandes des Hauptpatents 1133676.
Es ist bekannt, Triebspulenmagnet und Steuermagnet in zwei verschiedene Ebenen zueinander zu legen. Ferner ist bekannt, die Magnete bzw. die Magneterreger teilweise aus Vollspeichen auszubilden. Es ist auch bekannt, bei dieser Anordnung der Steuer- und Triebspulen zusätzlich weitere Magnete mit einem entgegengesetzten Pol anzuordnen.
Diese bekannten Anordnungen sind jedoch zu dem Zweck getroffen worden, um die Streufelder möglichst gering zu halten, und es wird auch jeweils nur ein Pol als Triebsystem durch die Triebspule und der andere Pol des Diametralmagnets durch die Erregerspule ausgenutzt.
Bei einem zeithaltenden elektrischen Gerät der eingangs genannten Art wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Speichenmagnet so auszubilden, daß über seinem einen Pol mit einem axialen Abstand sich ein entgegengesetzter, an einer halben Speiche endender Pol zusätzlich befindet und daß unter dem zwischen diesen beiden Polen sich ausbildenden Zusatzmagnetfeld eine magnetisch steuerbare Vorrichtung zur periodischen Erregung der Toroidspule von dem Eisenkern beeinflußbar angeordnet ist.
Durch diese Ausbildung ist eine vereinfachte Fertigung möglich, und zusätzlich ergibt sich der Vorteil, daß zur Steuerung wenigstens ein Pol mit ausgenutzt wird.
F i g.1 stellt einen Schnitt durch das Gerät dar; F i g. 2 ist eine Draufsicht auf die Anordnung.
Auf einer Welle 1 ist der Formmagnet 2 befestigt. Auf den konzentrisch um ihn herum liegenden Eisenkern 3 sind Viertel- oder Sechstel-Kreissegmentspulen 4 bis 9 geschoben.
An Stelle der geteilten Viertel- oder Sechstelsegmentspulen können selbstverständlich auch halbkreisförmige Toroidspulen angewendet werden. Für die Fertigung ist es aber einfacher, geteilte Spulen zu verwenden, da man auf diese Weise die Spulen nicht mit der Toroidwickelmaschine wickeln muß, sondern in hergebrachter Weise wickeln kann. Die Spulen werden einfach hintereinandergeschaltet, so daß dann wieder geschlossene, halbkreisförmige Spulen entstehen, die mit ihren Polenden sich gleichpolig gegenüberliegen und das Magnetfeld aus dem Eisenring austreiben. Der Eisenkern 3 wird hierzu in der Mitte geteilt und nach dem Aufschieben der Spulen wieder zusammengesetzt. Zweckmäßig teilt man diesen Eisenring schräg, so daß nach dem Zusammensetzen wieder eine glatte Fläche nach außen und innen entsteht. Der Formmagnet 2 ist nun so ausgeführt, daß in dem Zwischenraum zwischen den Magnetspulen die Erregerspule 10 untergebracht werden kann. Beim Überschwingen wird diese Erregerspule von dem geschlossenen Magnetfeld zwischen der oberen Halbspeiche und der unteren Vollspeiche überschwungen, und die Erregung findet nur aus der Nullage nach jeder Richtung heraus statt, ohne daß nach 180° ein zusätzlicher Impuls entstehen kann. Das Magnetfeld zwischen den beiden Speichen ist außerordentlich stark, so daß eine relativ kleine Erregerspule bereits ausreicht, um eine Transistorschaltung zu öffnen und in den Toroidspulen den Antriebsimpuls zu erzeugen. Der besondere Vorteil der Anordnung liegt darin, daß ein geschlossenes magnetisches System besteht und auf einfachste Weise eine Erregung eines Transistorkreises erfolgen kann. Es sind keine zusätzlichen anderen Schaltelemente oder Magnete oder Teile erforderlich. Durch die besondere Form des Magnets und die Anordnung der Erreger- und Antriebsspule entsteht ein außerordentlich einfaches Antriebssystem für eine elektronische Uhr.
Die obere Speiche des Formmagnets kann im übrigen auch dazu verwendet werden, einen Quecksilberschalter zu schalten. Auch hierbei kann nach 180° Schwingungsbogen kein zweiter Antriebsimpuls auftreten, und, was vor allen Dingen noch wichtiger ist, es kann nach 180° auch kein hemmender Impuls auftreten, der durch die Anziehung des Schaltmagnets und des Magnets im Quecksilberschalter bei einer vollen Speiche sonst auftreten würde.
Die Abschirmung des Gesamtsystems kann so ausgeführt werden, daß das gesamte Magnetsystem einschließlich Antriebsspulen und Erregerspulen gegenüber der Umgebung völlig magnetisch abgeschirmt sind. Hierzu ist es lediglich erforderlich, einen Zylinder aus magnetisch abschirmendem Material um das Gangordnersystem herum anzuordnen. Die magnetischen Streufelder schließen sich über diesen Abschirmring, ohne daß eine Festhaltung oder eine nennenswerte Hemmung eintreten kann. Durch diese vorteilhafte Weiterentwicklung ergibt sich ohne zusätzlichen Aufwand eine vollelektronische Uhr, die gleichzeitig sowohl für das Antriebssystem als auch für das Steuersystem einen geschlossenen magnetischen Kreis besitzt.

Claims

Patentansprüche: 1. Zeithaltendes elektrisches Gerät mit einem Drehschwinger (Unruh) als Gangordner, der einen speichenförmigen Permanentmagnet mit diametral angeordneten Polen als Triebelement aufweist, der innerhalb eines geschlossenen, praktisch auf seinem ganzen Umfang mit periodisch erregten, halbkreisförmig gegeneinandergeschalteten Toroidantriebsspulen bewickelten Eisenkerns, unter Konzentration gleichpoliger Magnetfelder auf geringstmöglichem Winkelbereich, frei zu schwingen vermag, nach Patent 1133 676, dadurch gekennzeichnet, daß der Speichenmagnet so ausgebildet ist, daß über seinem einen Pol mit einem axialen Abstand sich ein entgegengesetzter, an einer halben Speiche (Halbmesser) endender Pol zusätzlich befindet, und daß von dem zwischen diesen beiden Polen sich ausbildenden Zusatzmagnetfeld eine magnetisch steuerbare Vorrichtung zur periodischen Erregung der Toroidantriebsspule auf dem Eisenkern beeinflußbar angeordnet ist.
2. Zeithaltendes elektrisches Gerät mit Triebspule im Ausgangskreis und induktiv beeinflußbarer Steuerspule im Eingangskreis des elektronischen Schaltgliedes, z. B. eines Transistorverstärkers, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Luftspalt des Zusatzmagnetfeldes die Erregerspule (10) unterbringbar ist.
3. Zeithaltendes elektrisches Gerät nach Anspruch 1 mit magnetisch betätigbarem Schaltkontakt, z. B. einem magnetisch betätigbaren Quecksilberkontakt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter von dem Zusatzmagnetfeld periodisch beeinflußbar angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 347 783; französische Patentschrift Nr. 1240 208.