DE1548006A1 - Schaltungsanordnung fuer elektronisch betriebene Uhren zur Temperatur- und Spannungskompensation - Google Patents
Schaltungsanordnung fuer elektronisch betriebene Uhren zur Temperatur- und SpannungskompensationInfo
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- DE1548006A1 DE1548006A1 DE1963R0036324 DER0036324A DE1548006A1 DE 1548006 A1 DE1548006 A1 DE 1548006A1 DE 1963R0036324 DE1963R0036324 DE 1963R0036324 DE R0036324 A DER0036324 A DE R0036324A DE 1548006 A1 DE1548006 A1 DE 1548006A1
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Description
Robert Walter Reich, Oberingenieur» Freiburg i
Schaltungsanordnung für elektronisch betriebene Uhren zur Temperatur- und Spannungskompensation,,
Die Erfindung betrifft eine, spezielle Ausfflhrungsform einer Uhr
naoh dir, 'jrund^nm^l^i-inj R or>
P^l,. for Drehpendel- und Drehschwinger-(Unruh-)
Antrieb,
Es sind bereits Uhren bekannt, welche mit konzentrisch umeinander
gewickelten Antriebs- und Erregerspulen oder mit zwei Scheibenwicklungen
oder mit bifilaren Wicklungen als ortsfeste Spulenan-Ordnung arbeiten und der Drehschwinger mit einem Magnetpaar oberhalb
und unterhalb der Spule und Eisenschlusstflck versehen ist» so
dass beim überschwingen der Spule innerhalb des geschlossenen Magnetfeldes
zwischen den beiden Magneten jin der Erregerspule eine Induktionsspannung zur Steuerung eines Transistors erzeugt wird» wodurch
die Antriebsspuledann den Magneten oberhalb und unterhalb austreibt ©dementsprechend anders geschaltet, anzieht» Die Nachteile
dieser Anordnung sind allgemein bekannt » Sie bestehen vor allen
Dingen darin» dass nur eine sehr kleine Erregerleistung ausdem Magnetsystem
erzielbar ist» so dass die damit angetriebenen Uhren ausserordentlich
spannungs- und temperaturabhingig sind. Die Erregerleistung
reicht nicht aus bei niedrigen Betriebsspannungen, den Transistor
voll auszusteuern» und umgekehrt steigt die abgegebene Leistung
der Antriebsspule durch Temperaturerhöhung an» Es ist vorgeschlagen
worden, diese Temperatur- und Spannungsabhlngigkeit durch Wirbelstrombremsen
zu dfmpfen# Dies bedeutet aber im Grunde nur» dass die
Leistung des Antrieb-ssystems von vornherein so weit heruntergesetzt
wird bei hohen Betriebsspannungen» dass sie ungefihr der Leistung bei
kleinen entspricht» Hierdurch ist ein viel höherer Aufwand an Energiee
welche aus der Batterie entnommen werden muss» erforderlich«
909826/0776 maml ./. J
Ausserdem hat die Regulierung den Nachfeil, dass sie nur unvollkommen
funktionieren kann» weil die Änordmung ja genau nach 180 Grad gegenüber
der Nullage vorgenommen werden muss» Die Wirbelstrombremse wirkt daher in Wirklichkeit nur.bei sehr hohen Schwingungsamplituden
und hohen Geschwindigkeiten mit denen das Magnetpaar über diese
Bremse hinwegschwingt»
Ein weiterer Nachteil dieser Art von Uhren ist, dass sie nicht selbst
anlaufen, sondern im Gegenteil sogar eine besondere Anlaufvorrichtung brauchen* welche die Unruh mindestens um 120 bis 180 Grad auslenkt,
damit ein genügend hoher Erregungsimpuls für den Anlauf entstehen kann» Weiterhin müssen Gegengewichte an dem Drehschwinger vorbanden
sein, die zur Ausbalanzierung dienen, und die selbstverstfndlich fen
die elektronische** Schaltung fBr den Lauf und den Stromverbrauch in
Rechnung gestellt werden müssen» Praktisch entstehen durch diese Art
Anordnung sehr hohe Schwingergewichte,was wiederum zu entsprechenden
Lagerungen führen muss» so dass also zusitzlich auch die Reibungsverluste
in den grüsseren Lagern ansteigen« Die Gangresultate mit solchen elektronischengetriebenen Uhren sind daher,über lange Zeit gesehen,
nicht sehr günstig» Auch fertigungstechnisch bieten solche Uhren erhebliche Schwierigkeiten, Bei konzentrischer Umeinanderwicklung der
Spulen müssen verschiedene Drahtstirken für die Antriebs- und Erregerspule
gewickelt werden» was in der Fertigung einen hohen Auschuss erfordert* Zusftzlich sind noch weitere Schaltteile erforderlich, um
die Schwingfthigkeit des entstehenden Oszillators zu bedlmpfen« Hierzu
werden entsprechend groes dimensionierte Kondensatoren Über die Antriebsspule
oder vom Kollektor zur Basis oder über die Erregerspule
geschaltet* welche selbstversttndlich wieder einen Leistungsverlust
bedingen,
909826/077S
PAD ORIGINAL
^ -14548006
ErfindungsgemSss wird eine Schaltungsanordnung fflr elektronisch betriebene
Uhren zur Temperatur- und Spannungskompensation fflr Drehpendel-und
Drehschwinger- (Unruh-) Uhren mit einer gemeinsamen Antriebs-
spule in der Nullage des Schwingers und mit dax symmetrisch zugeordneten
entsprechenden Ausschlagswinkeln je einer Erregerspule nach
die ·
jeder Seite beschriebenj/dadurch gekennzeichnet ist» dass die Erregerspulenum
120 Grad nach jeder Seite von der Nullage angeordnet sind, und die Polarisierung in Richtung der Spulenachsen der Erregermagnete
gleich und entgegengesetzt zu den Antriebsmagneten ist0 Die Erregerspulen
werden hierbei hintereinandergeschaltet und im Basiskreis liegt die Sperrdiode» Am zweckmfssigsten in cfer LeitungsfBhrung der Hintereinanderschaltung
beider Spulen, Die Erregerspulen werden so .dimensioniert»
dass die Induktionsspannung auch bei den niedrigst zugelassenen Betriebsspannungen und Betriebstemperaturen bereits zur4
vollen Aussteuerung des Transistors ausreicht und die elektrischen Werte sind so abgeglichen, dass bei Oberschwingen des gegenpoligen
Antriebsmagneten tuber eine Spule zusammen mit einem Erregermagneten
Ober die andere Spule sich die Induktionsspannungen aufheben» Zur
Kompensation des temperaturabhtngigen Reststromes wird ein Widerstand
in der Schaltung von Basis zum Emitter gelegte Der Widerstandswert liegt etwa in der Grüssenordnung des EingangswiderStandes des Transistors,
FHr die Magnetanordnung kann hierbei sowohl die an sich bekannte
Anbringung von kleinen Magneten oberhalb und unterhalb der Spulen mit Magnetisierungsrichtung in der Spulenachse und Befestigung
an dem Doppeltrtger der Unruh, oder auch nur ein Magnet oberhalb oder
unterhalb und Verwendung eines EisenschlusstBckes in der anderen Ebene
gewfhlt werden« Es ist ausserordentlich zweckmtssig, die Spulen
909826/07 76
und die Transistorschaltung auf einem gemeinsamen PlastiktrSger, welcher
an der Platine oder an einer geeigneten Stelle des Werkes befestigt wird, unterzubringen, und diesen PlastiktrÄger gleichzeitig als
Grundlage einer gedruckten Schaltung auszunutzen» Der Vorteil einer solchen AusfBhrungsart liegt darin, dass nur jeweils
ein Impuls in der Nullage nach jeder sSeite abgegeben werden kann. In d Nullage steht das Antriebsmagnetenpaar oder der Antriebsmagnet aber
der Antriebsspule und gleichzeitig stehen die zwei Erregermagnetpaare oder die zwei Erregermagnete über den Erregerspulen» Beim Ein- oder
Austritt wird in den Erregerspulen von den Magneten ein Impuls induziert,
die beiden Impulse addieren sich und Bffnen den Transistor voll« Da auf die SpulenausfBhrung keine RBcksicht genommen zu werden
braucht wegen der vollstlndig getrennten Anordnung der Erregerund Antriebsspulen, kOnnen diese Spulen so gewickelt und ausgelegt
werden, dass mit dem Magnetsystem zusammen, und zwar durch beide sich addierenden Impulse selbst Induktionsspannungen erzeugt werden,
die den Transistor unter allen UmstSnden xaii bereits im flachen Anstieg
der Sinuskurve vcllstSndig Offnen» Hierdurch entsteht ein fast
rechteckiger steiler Impuls, da der weitere Anstieg der Induktionsspannung den Transistor nicht weiter Bffnen kann. Der Vergleich der oszillographischen
Kurven zeigt eindeutig diesen scharfen kurzzeitigen Impuls im Vergleich mit dem rein sinusfBrmigen Impuls bei den bekannten
anderen Anordnungen* Wihrend bei anderen Anordnungen ein Änwerfer angebracht
sein muss, welcher zum Anlauf die Unruh fast um 180 Grad drehe muss, genügt ffir die beschriebene- Ausführung bereits die Erschütterung
beim Batterieeinsetzen oder das Stellen des Zeigers, um die Uhr zu m
Anlaufen zu bringen. Die Auslenkung braucht nur so gross zu sein, dass der Magnet gerade die Spute nach einer Seite verlfsst«
Wenn nun aber der Transistor durch die Induktionsspannung selbst voll
geBffnet wird, so kann durch Temperaturanstieg kein hOherer Strom
in dor Antriebsspule rr,ehr fliessen, 9 09826/0776 ./„
BAD
Wohl kann in der Gesamtschaltungsanordnung sich der Strom erhBhen»
jedoch ein Ansteigen des Stromes in der Antriebs spule ist unmCtBlich.
Zur Kompensation des-temperaturabhfngigen Reststromes wird noch der
Widerstand zwischen Basis und Emitter geschaltet· In gleicher Weise
verhalt es sich mit der Spannungsabhingigkeit« Wenn bereits bei niedrigen
Betriebsspannuhgen der Transistor durch die hohe Induktionsspannung
der Erregerspulen an der Basis vollkommen geBffnet wird, so
ist auch durch SpannungserhChung kein höherer Antriebsstrom müglich»
Auf diese einfache Weise wird die Schaltungsanordnung so ausgelegt» dass sie selbst die Temperatur- und Spannungsabhtngigkeit weitgehend
kompensierte Praktisch ist der Transistor bereits bei niedrigsten Werten ausgesteuert und wird bei hBheren Werten übersteuert« Die Bbersteuerung
kann aber nicht zu einem hCheren Strom fBhren» da der Qhmsche Widerstand der Antriebsspule ja praktisch diesen Strom begrenzt«
Zusttzliche Impulse nach 180 Grad, wie sonst bei verschiedenen anderen
Magnetanordnungen, sind nicht mCglich» da sich die Impulse nur bei
gleichzeitiger Beaufschlagung durch die Erregermagnete von beiden Erregerspulen
addieren» wehrend sie sich bei Beaufschlagung durch das An»
triebsmagnetpaar mit einem Ereegermagentpaar aufheben» Auf diese Weise
ist eine einwandfreier Betrieb von der Nullage nach jeder Seite ohne
zusltzliche Impule selbst mit Amplituden von Iber 270 Grad nach jder
Seite gewihrleistet« Die Sperrdicde, welche im Basiskreis liegt» wirkt
im Äbrigen gleichfalls nohh hemmend fIr Impulse» welche in entgegengesetzter
Richtung auftreten können»
Ein weiterer Vorteil der Anordnung ist» dass drei vBllig gleiche Spulen
gewickelt und verwendet werden kBnnen» Auf diese Weise ist es mBglich»
die Spulen direkt in einen einfachen TrÄger mit gedruckter Schaltung
einzusetzen« Durch den symmetrischen Aufbau sind auch keine zusttz-·
liehen Ausgleichsgewichte vorhanden» so dass kein Leistungsverlust
auftreten kann«(Durch die Beschleunigung von unnBtigen Gewichten»)
,309826/0776 ΒΛΒ ORIGINAL./.
Claims (1)
15A8006 t
Die Magnetanordnung ist fBr diese Uhr nicht von wesentlicher Bedeutung»
Es können sowohl kleine Magnete oberhalb und unterhalb der Spulen verwendet werden oder auch etwas grOssere Magnete in der einen Ebene
und EisenschlusstBcke in der anderen.
In den Abbildungen sind einixge AusfBhrungalbeispiE Ie dargestellt.
Auf einer Achse 1 sind die Trigerbleche 2 oben und unten befestigt«
An diesen TrBgerblechen sind die Magnete 49 5 fflr die Antriebsspule,
6, 7 und 8, 9 fflr die Erregerspulen entweder geklebt oder in anderer
Weise angebracht* Die Antriebsspule IO und die beiden Erregerspulen
11, 12 sind an dem gemeinsamen Träger aus thermoplastischen Kunststoff
13, auf dem auch gleich die gedruckte Schaltung vorgesehen ist,14
zusammen mit dem Transistor 15 und der Diode 16 untergebracht» Bei dem
anderen AusfBhrungsbeispiel tret© anstelle der unteren Magnete Eisenschlussbleche
17»
Patentansprflche:
Patentansprflche:
1«) Schaltungsanordnung fflr elektronisch betriebene Uhren zur Temperatur-
und Spannungskompensation fBr Drehpendel- und Drehschwinger-(Unruh-)
Uhren mit einer gemeinsamen Antriebsspule in der Nullage
ihr -,Jj
des Schwingers und mit gükskx symmetrisch zugeordnetyentsprechenden
Ausschlagswinkeln je eine Erregerspule, dadurch gekennzeichnet, dass die Exregerspulen um 120 Grad nach jeder Seite von der Nullage angeordnet sind, und die Polarisierung der Magnete in Richtung der Spulenachsen
der Errergermagnete gleich und entgegengesetzt zu den Antriebsmagneten ist»
2») Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Exregerspulen hintereinandergeschaltet sind und im Basiskreis in
der Verbindung der beiden Spulen die Sperrdiode angeordnet ist» 3») Schaltungsanordnung nach Ansprachen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Erregerspulen so dimensioniert sind, dass die Induktions-
909826/0776 ·/·
BAD RIGINA
spannung auch der niedrigst zugelassenen Betriebsspannung und Betriebs
temperatur bereits zur vollen Aussteuerung des Transistors ausreicht»
4») Schaltungsanordnung nach Ansprechen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregerspulen so in ihren elektrischen Vierten
abgeglichen sind, dass bei überschwingen des gegenpoligen Antriebsmaoeneten
einer Spule zusammen mit einem Erregermagneten der anderen Spule sich die H Induktionsspannungen aufheben,
5.) Schaltungsanordnung nach Ansprechen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass zur Kompensation des temperaturabhängige!! Reststromes
ein Widerstand in der Schaltung von Basis und Emitter angeordnet ist. 6») Schaltungsanordnung nach Ansprechen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass als Magnetanordnung sowohl Magnete oberhalb und unterhalb der Spulen an den Trigern oder jeweils nur ein Magnet in einer
Ebene und Eisenschlusst6cke in der anderen Ebene angeordnet sind» 7.) Schaltungsanordnung nach Ansprechen 1 bis 6» dadurch gekennzeichnet,
dass die Spulen und die Transistorschaltung auf einem gemeinsamen Plastiktr«ger mit gedrufcter Schaltung angeordnet sind.
Freiburg i.Br., den i ■
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Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1963R0036324 DE1548006A1 (de) | 1963-10-09 | 1963-10-09 | Schaltungsanordnung fuer elektronisch betriebene Uhren zur Temperatur- und Spannungskompensation |
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FR20640A FR1430129A (fr) | 1963-10-09 | 1964-07-17 | Dispositif de montage pour la compensation de la température et de la tension dans les garde-temps à mouvement électronique |
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GB (1) | GB1071597A (de) |
Cited By (1)
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- 1963-10-09 DE DE1963R0036324 patent/DE1548006A1/de active Pending
-
1964
- 1964-04-30 CH CH570564A patent/CH433128A/de unknown
- 1964-07-17 FR FR20640A patent/FR1430129A/fr not_active Expired
- 1964-07-30 US US386236A patent/US3310690A/en not_active Expired - Lifetime
- 1964-08-12 GB GB32796/64A patent/GB1071597A/en not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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CH570564A4 (en) | 1966-12-15 |
FR1430129A (fr) | 1966-03-04 |
GB1071597A (en) | 1967-06-07 |
US3310690A (en) | 1967-03-21 |
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