DE1523927C

DE1523927C - Electric clock

Info

Publication number: DE1523927C
Authority: DE
Inventors: Lucio Mailand Oliven (Italien)
Original assignee: Italora SpA
Current assignee: Italora SpA

Description

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Seit geraumer Zeit sind elektrische Uhrwerke be- . wird, der für jede beliebige Uhrenart verwendet werkannt, welche die zum Antrieb erforderliche Energie den kann und der in jeder beliebigen Stellung und einem elektromagnetischen Stoß entnehmen, der auf jede beliebige Weise orientiert funktioniert, wodurch die Wechselwirkung eines Dauermagneten und bei ein weiterer beträchtlicher Vorteil in einem sehr einer in Übereinstimmung mit den Schwingungen 5 geringen Verbrauch an elektrischer Energie besteht, eines mechanischen Reglers von Stromimpulsen Demnach besteht die Erfindung in einer elekdurchfllossenen Spule erzeugt wird. trischen Uhr mit kontaktlos mittels einer elektro-Electric clocks have been in use for quite some time. which is used for any type of watch, which can provide the energy required for propulsion and which can be in any position and take from an electromagnetic shock, which functions in any arbitrary way oriented, whereby the interaction of a permanent magnet and another considerable advantage in one very there is a low consumption of electrical energy in accordance with oscillations 5, of a mechanical regulator of current pulses. Accordingly, the invention consists in an electric current Coil is generated. tric clock with contactless by means of an electrical

Die bekannten Vorrichtungen dieser Art weisen nischen Schaltung angetriebenen, aus einer Welle,The known devices of this type have niche circuit driven, from a shaft,

jedoch stets technische Mangel verschiedener Natur einer Spiralfeder und einem Schwungrad bestehen-However, there are always technical deficiencies of various types in a spiral spring and a flywheel.

auf, welche bis heute nicht vollkommen beseitigt io dem Unruhschwinger, die dadurch gekennzeichneton which to this day has not been completely eliminated io the balance oscillator, which is characterized by it

werden konnten. Diese Mangel, welche entweder alle ist, daß in der Schwungradebene das Schwungradcould become. This deficiency, which either all is that in the flywheel plane, the flywheel

oder doch mindestens teilweise bei jedem der be- aus einem unterbrochenen Ring besteht, der beimor at least partially in each of the consists of an interrupted ring, the in

kannten Systeme dieser Art vorhanden sind, können " Schwingen in die öffnung einer Spule eindringt,known systems of this type are available, "vibrations can penetrate the opening of a coil,

folgendermaßen zusammengefaßt werden: dessen Unterbrechung der Länge der Spule entsprichtcan be summarized as follows: whose interruption corresponds to the length of the coil

a) großes Gewicht des schwingenden mechanischen ^l* ^{und de}' ^{mit der}, ^We"^{e du}f^{ch eil}?^e emzige am äuße-Reglers (z.B. bei Verwendung eines Pendels, das ^{ren E}.^nde ^ν%^άι?¹™ Speiche verbunden ist, und daß den Betrieb in nur einer einzigen Stellung ge- ™ ^{emem Ende}, ^des .unterbrochenen Ringes eina) great weight of the oscillating mechanical ^l * ^{and de} ^{'with the'} ^We ^{'e du} f ^{ch eil?} ^e emzige on äuße controller (eg when using a pendulum, the ^{reindeer E.} ^hands ^ν% ^άι? ¹ ™ spoke is connected and that the operation in only a single position of a overall ™ ^{EMEM end} ^{of the} ring .unterbrochenen

.-. Dauermagnet und an einem radialen, zur genannten.-. Permanent magnet and on a radial, to the mentioned

^a '' Speiche diametral entgegengesetzt angeordneten ^a '' spoke diametrically opposed

b) geringe elektromagnetische Leistung und in- ₂₀ Arm ein aus magnetisch gut leitendem Material befolgedessen hoher elektrischer Energieverbrauch, stehender und den Magneten umhüllender Schirmb) low electromagnetic power and domestic arm _20, a screen made of magnetically highly conductive material follow the high electrical energy consumption, stationary and the magnet enveloping

c) Beeinflussung des Ganges der Uhr durch äußere befestigt ist. .. _.v Magnetfelder auf Grund des beweglichen und ^Der erfindungsgemäße Unruhschwinger kann an , nicht in ein elektromagnetisches System mit ge- - elektrischen Uhren jeder Art sowie allgemein an schlossenem Kraftfeld eingeschlossenen Ma- »5 Apparaten angebracht werden.jro die Erzeugung gneten, '" elektrischer oder mechanischer Impulse^konstanterc) influencing the rate of the clock by external is attached. .. _.v magnetic fields due to the movable and ^the balance chair to the invention can, not in an electromagnetic system with overall - electric clocks of any kind and generally to schlossenem force field enclosed ma- "5 devices attached werden.jro gnets generation '" electrical or mechanical impulses ^ more constant

" ' . Frequenz erforderlich ist."'. Frequency is required.

d) Betrieb, der an eine vorgeschriebene Stellung Der Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung des Reglers in bezug auf das Gravitationsfeld _{erfolgt durch} Speisung aus einem Gleichstrom oder der Erde gebunden ist (z. B. bei der Verwendung ₃₀ gegebenenfalls gleichgerichteten Wechselstrom ervon Pendeln oder Unruhen mit vertikaler zeugenden Generator.d) Operation that is tied to a prescribed position The operation of the device according to the invention of the controller in relation to the gravitational field _{is carried out by} feeding from a direct current or the earth (e.g. when using ₃₀ possibly rectified alternating current er of pendulums or unrest with vertical procreative generator.

Achse), D_er erfindungsgemäße Unruhschwinger unter-Axis), the balance oscillator according _{to the invention}

e) die Schwierigkeit, einen mechanischen Regler scheidet sich gegenüber den entsprechenden, heutzu schaffen, der leicht am restlichen Uhrwerk zutage verwirklichten und mit Transistoren vermontiert bzw. von demselben demontiert wer- ₃₅ sehenen Uhrwerkorganen sowohl durch eine beden kann. trächtliche Gewichtsverminderung, als auch durche) the difficulty of a mechanical governor is deposited over the corresponding create heutzu that easily apparent realized on the remaining movement and advertising vermontiert with transistors or dismounted from the same ₃₅ provided for movement organs beden can both by. significant weight loss, as well as through

' So ist z. B. eine elektrische Uhr bekannt, bei wel- eine bedeutende Reduktion des Raumbedarfs. Dies'So is z. B. an electric clock is known in wel- a significant reduction in space requirements. this

eher das Schwungrad aus einem unterbrochenen ermöglicht seinen Gebrauch auch bei Anordnungenrather the flywheel from an interrupted allows its use even with arrangements

Ring besteht, der einen beim Schwingen in die öff- mit horizontal verlaufenden Achsen, wodurch dieRing consists, one when swinging in the open with horizontally extending axes, whereby the

nung einer Spule eindringenden Magneten trägt 40 erfindungsgemäße Vorrichtung von einer vorgeschrie-tion of a coil penetrating magnet carries 40 device according to the invention from a prescribed

(schweizerische Patentschrift 169 405), wobei der beqen bzw. zwangläufigen Position unabhängig ist.(Swiss Patent 169 405), whereby the required or mandatory position is independent.

Ring des Schwungrades durch eine einzige Speiche In der Praxis kann die erfindungsgemäße Vorrich-Ring of the flywheel by a single spoke. In practice, the device according to the invention can

mit der Welle verbunden ist, jedoch ist dieses System tung beispielsweise durch die in der Zeichnung dar-is connected to the shaft, but this system can for example be represented by the

nicht für die, serienmäßige Herstellung geeignet, weil gestellten Ausführungsformen verwirklicht werden,not suitable for series production, because provided embodiments are realized,

der Magnet erst dann auf dem Schwungrad ange- 45 Es zeigtonly then does the magnet appear on the flywheel

bracht werden kann, wenn das Schwungrad bereits F i g. 1 eine Ansicht in. Richtung der Achse descan be brought when the flywheel is already F i g. 1 is a view in the direction of the axis of

montiert ist. Auch diev Demontage des bekannten Magnets und des Schirms,is mounted. Also the dismantling of the well-known magnet and the screen,

Unruhschwingers ist äußerst schwierig, so daß die F i g. 2 eine um 90° gedrehte Ansicht der in,Balance oscillator is extremely difficult, so that the F i g. 2 a view rotated by 90 ° of the

vorgenannten Punkte b), c) und e) in vollem Umfang F i g. 1 dargestellten Abbildung,above points b), c) and e) in full F i g. Figure 1 shown,

zutreffen. 50 F i g. 3 eine der F i g. 2 entsprechende Ansicht,hold true. 50 Fig. 3 one of the F i g. 2 corresponding view,

Es ist ferner bekannt, auf dem Schwungrad der wobei sich der Magnet jedoch in einer anderen Stel-It is also known that on the flywheel of which the magnet is in a different position

Unruh einen tangential polarisierten Magneten anzu- lung befindet, undBalance wheel a tangentially polarized magnet is attached, and

ordnen (schweizerische Patentschrift 350 254), doch F i g. 4 den elektronischen Stromkreis der erfin-order (Swiss patent 350 254), but F i g. 4 the electronic circuit of the inven-

treffen hier die vorgenannten Nachteile ebenfalls zu, dungsgemäßen Vorrichtung.the aforementioned disadvantages also apply here, according to the device.

insbesondere der Nachteilb), weil der von der Un- 55 Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, bestehtin particular the disadvantage b), because of the un- 55 As can be seen from FIGS. 1 and 2, there is

ruh getragene Magnet nur auf drei Seiten von den die erfindungsgemäße Vorrichtung aus ' einemRest worn magnet only on three sides of the device according to the invention from 'one

Windungen der Spule umgeben wird, also nicht voll- Schwungrad 10 sowie einem Dauermagneten 11,Turns of the coil is surrounded, so not fully flywheel 10 and a permanent magnet 11,

kommen in diese eintaucht. Außerdem ist bei dieser dessen Pole sich auf den flachen Seiten befinden;come immersed in this. In addition, this one has its poles on the flat sides;

bekannten Vorrichtung ein in üblicher Weise mit ferner einem magnetischen Schirm 12, einer Spuleknown device in the usual way with also a magnetic screen 12, a coil

zwei Speichen befestigter Ring vorgesehen, der ver- 60 13, einem Gestell 14 für die Spule 13 und einertwo spokes fastened ring provided, which connects 60 13, a frame 14 for the coil 13 and one

hindern würde, daß die Schwingung eine genügend Spiralfeder.would prevent the oscillation from having a sufficient coil spring.

große Amplitude aufweist, wenn man nicht auf die Wie man sehen kann, ist der kleine Dauermagnethas a large amplitude if one does not look at the As one can see, the small permanent magnet is

den Magneten allseitig umgebende Spule verzichtet 11 am äußeren Ring des aus nichtmagnetischem Ma-The coil surrounding the magnet on all sides dispenses with 11 on the outer ring of the non-magnetic magnet

hätte. . terial bestehenden Schwungrades 10 befestigt, wobeihad. . material existing flywheel 10 attached, wherein

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- 65 der Ring bei 15 auf einer gewissen Strecke zur Ergrunde, auf einfache Weise alle diese Probleme zu leichterung der Montage und Demontage des eleklösen und die vorstehend erwähnten Nachteile zu trischen Teils auf bzw. von dem mechanischen Teil vermeiden, indem ein Unruhschwinger geschaffen der Vorrichtung unterbrochen ist. Der Ring desThe object of the present invention is to 65 the ring at 15 on a certain distance to the ground, in a simple way all these problems to facilitate the assembly and disassembly of the electrical connector and the aforementioned disadvantages to the trical part on or from the mechanical part avoid by creating a balance oscillator of the device is interrupted. The ring of the

Schwungrades 10 ist durch eine einzige, entsprechend geformte Speiche 17 an der Welle 16 befestigt, wobei die Speiche 17 gleichzeitig durch ihr verdicktes Teil 18 als Gegengewicht wirkt.Flywheel 10 is attached to shaft 16 by a single, correspondingly shaped spoke 17, the spoke 17 at the same time acting as a counterweight through its thickened part 18.

Kn der genannten Speiche 17 diametral gegenüberliegender Arm 19 trägt den aus einem den Magnetismus gutleitenden Material bestehenden Schirm 12, der den Magnetfluß des kleinen Dauermagneten il schließt, wodurch verhindert wird, daß der Gang durch sich in der Nähe der Unruh befindende Eisenteile beeinflußt wird.Kn the said spoke 17 diametrically opposite arm 19 carries the magnetism from one good conductive material existing screen 12, the magnetic flux of the small permanent magnet il closes, which prevents the movement through iron parts in the vicinity of the balance being affected.

Der Arm 19 hat' einen Vorsprung 19', der dazu dient, das fehlende Gewicht des unterbrochenen Abschnittes 15 auszugleichen. Der Dauermagnet 11 und der Schirm 12 hüllen in der Ruhelage die Spule 13 fast vollständig ein, und zwar der erstere im Innern und der letztere außen. Diese relative Stellung — Magnet 11 — Spule 13 — gestattet, den größten Teil des Flusses, der von der Spule 13 erzeugt wird, sowie des vom Dauermagneten 11 produzierten Flusses zu verwerten, was einen sehr geringen elektrischen Stromverbrauch ermöglicht.The arm 19 has 'a projection 19', which to it serves to compensate for the missing weight of the interrupted section 15. The permanent magnet 11 and the screen 12 in the rest position almost completely envelops the coil 13, namely the former inside and the latter outside. This relative position - magnet 11 - coil 13 - allows the largest Part of the flux generated by the coil 13 as well as that produced by the permanent magnet 11 To utilize the river, which enables very low electrical power consumption.

Die Spule 13 wird durch das aus isolierendem Material bestehende Gestell 14 in ihrer Stellung gehalten. Bei jedem Durchgang des Dauermagneten 11 durch das Innere der Spule 13 wird in dieser ein Spannungsimpuls mit annähernd sinusförmigem Verlauf erzeugt, von welchem der Transistor 23 nur eine Halbwelle verstärkt.The coil 13 is held in place by the frame 14 made of insulating material. Each time the permanent magnet 11 passes through the interior of the coil 13, a Voltage pulse generated with an approximately sinusoidal course, of which the transistor 23 only one Reinforced half-wave.

Das Schwungrad erhält bei jeder Schwingung entsprechend seiner Ruhelage zwei motorische Impulse, wie dies bei den Uhren mit traditioneller Hemmung der Fall ist, wodurch die Energieveränderungen des Schwungrades auf ein Mindestmaß beschränkt werden.With each oscillation, the flywheel receives two motor impulses according to its rest position, as is the case with traditional escapement watches, which changes the energy of the Flywheel be kept to a minimum.

Eine Variante der vorliegenden Erfindung, welche eine, noch bessere magnetische Leistung des Unruhantriebes und infolgedessen eine weitere Verminderung des Stromverbrauchs ermöglicht, ist in F i g. 3 dargestellt. Bei dieser Lösung besteht das Schwungrad 10, welches grundsätzlich wie das in dem vorher beschriebenen Beispiel beschriebene ausgebildet ist, aus magnetischem Material, und der Dauermagnet - 11 ist gegenüber dem Mittelpunkt des Schirmes 12 leicht verschoben. Daher ergibt es sich daß der Magnetfluß durch den Ring auf den Schirm 12 zurückgeführt wird, wodurch das gesamte magnetische Feld zwischen dem Schirm 12 und dem Magneten 11 stark konzentriert wird.A variant of the present invention, which has an even better magnetic performance of the balance wheel drive and consequently enables a further reduction in power consumption, is shown in FIG. 3 shown. In this solution there is the flywheel 10, which is basically like that in the previous one described example is designed, made of magnetic material, and the permanent magnet - 11 is opposite the center of the screen 12 shifted slightly. Therefore, the result is that the magnetic flux is returned to the screen 12 through the ring becomes, whereby the entire magnetic field between the screen 12 and the magnet 11 is strong is concentrated.

Diese Vorrichtung erzeugt bei jeder vollständigen Schwingung nur einen einzigen Stromimpuls.This device generates only a single current pulse for each complete oscillation.

Die zu den Vorrichtungen gehörende elektronische Schaltung ist schematisch in F i g. 4 dargestellt, und zwar ist mit 26 die Stromquelle, mit 23The electronic circuit belonging to the devices is shown schematically in FIG. 4 shown, namely with 26 the power source, with 23

' der Transistor, mit 13 die Spule, mit 11 der Magnet, mit 24 eine Kapazität, mit 25 ein Widerstand, mit Vp die Steuerspannung, mit Vb die die Spule erregende Spannung und mit Vc die an den Enden der Kapazität entstehende Spannung bezeichnet.'The transistor, 13 the coil, 11 the magnet, 24 a capacitance, 25 a resistor, Vp the control voltage, Vb the voltage that excites the coil and Vc the voltage at the ends of the capacitance.

Während der Ruhestellung des Transistors 23During the rest position of the transistor 23

ίο wird an den Enden der Kapazität 24 eine Spannung Vc erzeugt, die sich im Moment, in welchem der Erregerimpuls erfolgt, mit der von der Spule 13 erzeugten Spannung Vb summiert. Dadurch ist es möglich, die Windungszahl des Erregerteils der Spule bedeutend zu vermindern, da dieser nur den Spannungsunterschied Vb = Vp — Vc erzeugen muß, anstatt Vb = Vp, wie dies bei bekannten Stromkreisen erforderlich ist. Der Widerstand 25 dient einzig und allein zur Stabilisierung des Stromkreises. ίο a voltage Vc is generated at the ends of the capacitance 24 , which is added to the voltage Vb generated by the coil 13 at the moment in which the excitation pulse occurs. This makes it possible to significantly reduce the number of turns of the exciter part of the coil, since it only has to generate the voltage difference Vb = Vp - Vc instead of Vb = Vp, as is required in known circuits. The resistor 25 is used solely to stabilize the circuit.

Claims

Patent claims:

1. Electric clock with non-contact driven by means of an 'electronic circuit, from a Shaft, a spiral spring and a flywheel existing Unnihschwingev * characterized in that that in the flywheel plane the flywheel consists of an interrupted ring exists, which penetrates into the opening of a coil when it vibrates, the interruption of which is the Length of the coil corresponds to and that with the 'shaft by a single, thickened at the outer end Spoke is connected and that a permanent magnet at one end of the interrupted ring and on a radial, diametrically opposed to said spoke Ann is made of a magnetically good conductive material and envelops the magnet Umbrella is attached.

2. Electric clock according to claim 1, characterized in that the flywheel is made of non-magnetic Material consists and the permanent magnet in relation to the surrounding it Screen is arranged symmetrically. . "

3. Electric clock according to claim 1, characterized in that the flywheel is made of magnetizable Material consists and the permanent magnet is arranged such that. the screen envelops only one pole of the magnet, while "the magnetic flux through the ring, the spoke, the the arm carrying the umbrella, the umbrella and the air gap formed is closed.

1 sheet of drawings