DE1815728A1 - Magnetantrieb - Google Patents

Magnetantrieb

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DE1815728A1 DE19681815728 DE1815728A DE1815728A1 DE 1815728 A1 DE1815728 A1 DE 1815728A1 DE 19681815728 DE19681815728 DE 19681815728 DE 1815728 A DE1815728 A DE 1815728A DE 1815728 A1 DE1815728 A1 DE 1815728A1
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Description

  • Magnetantrieb Die Erfindung betrifft einen selbstanlaufenden Magnetantrieb, der allgemein in Uhren verwendet werden kann.
  • Übliche selbstanlaufende Magnetantriebe haben im allgemeinen ein rotierendes Rad aus einem magnetischen Werkstoff mit auf dessen Umfang verteilten Zähnen, die jeweils ein Zahnprofil aufweisen, das asymmetrisch zur radialen Richtung des drehbaren Rads ist und ein Schwingelement mit einem Magnetpol, der magnetisch auf die Zähne einwirkt, so daß der Magnetpol bei Erregen des Schwingelements auf die asymmetrischen Zähne einwirken kann, damit das drehbare Rad selbstanlaufend rotiert. Da die Zähne des Rads jedoch ein sehr kompliziertes Zahnprofil haben und ferner die erforderliche hohe Präzision nicht durch übliches Pressen erhalten werden kann, ist ein derartiger Antrieb bisher noch nicht in Serie hergestellt worden. Selbst wenn derartige übliche Antriebe in Serie hergestellt würden, würde die Verwendung der bekannten Magnetantriebe als Hemmwerk einen nachteiligen Einfluß auf die Frequenz des Schwingelements nehmen, und zwar wegen des asymmetrischen Zahnprofils. Es ist daher ersichtlich, daß ein derartiges Hemmwerk nicht isochron arbeitet.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die eben genannten Schwierigkeiten der bekannten Magnetantriebe zu überwinden.
  • Der Magnetantrieb gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein angetriebenes Rad, das an einem Umfangsabschnitt einen magnetisch neutralen Kreis und magnetisch angetriebene Teile an beiden Seiten des magnetisch neutralen Kreises abwechselnd zueinander auf Lücke stehend hat, durch mindestens-zwei zwei Magnetpolantriebseinheiten, die jeweils mindestens drei Magnetpole haben, die den magnetisch angetriebenen Teilen gegendberliegen, und durch einen Erreger, um die Magnetpolantriebseinheiten in Richtung quer zu dem magnetisch neutralen Kreis zu Schwingungen anzuregen, so daß die Gesamtsumme der Drehenergien die auf die mageJhtisch angetriebenen Teile durch die magnetischen Anziehungskräfte der Magnetpolantriebseinheiten übertragen wird ea, wenn die Magnetpolantriebseinheiten zu irgendeiner ihrer abwechselnden Amplitudenlagen versetzt sind, größer als die Gesamtsumme der Drehenergie ist, die auf die magnetisch angetriebenen Teile durch die magnetischen Anziehungskräfte der Magnetpolantriebseinheiten übertragen wird, wenn die Magnetpolantriebseinheiten zu der andern Amplitudenlage versetzt sind und das erstere und letztere Drehenergie in zueinander entgegengesetzten Richtungen zumindest dann wirken, wenn das angetriebene Rad zu rotieren beginnt.
  • Die Magnetpoleinheiten schwingen also, wenn das angetriebene Rad sich in einer magnetisch stabilen Winkelzone befindet. Zu Beginn, wenn die Schwingungen der Magnetpoleinheiten noch eine kleinere Amplitude aufweisen, erfährt das angetriebene Rad abwechselnd eine Drehbewegung in entgegengesetzten Richtungen. Wenn später die Schwingungen der Magnetpoleinheit eine relativ große Amplitude annehmen, kann das angetriebene Rad in eine neue und benachbarte magnetisch stabile Zone durch die größere Drehenergie gedreht werden. Das angetriebene Rad ist verschiedenen äußeren Belastungen ausgesetzt, weshalb das angetriebene Rad bei seiner Bewegung in eine neue stabile Zone den Magnetpolen nur mit einer unvermeidbaren Phasenverzögerung gegenüber diesen folgt. Infolge dieser Phasenverzögerung wird das angetriebene Rad nach seiner Bewegung in die benachbarte stabile Zone nicht in dieser Zone festgehalten, sondern rotiert in der gleichen Richtung weiter, so daß das angetriebene Rad in einer bestimmten Richtung in selbstanlaufender Weise zu rotieren beginnt. Sobald das aSgetriebene Rad seine Drehbewegung begonnen hat, kann es seine stationäre Drehung mit einem Drehsinn infolge der größeren Drehenergie fortsetzen, die auf das angetriebene Rad in dessen Drehrichtung übertragen wird.
  • Um zu erreichen, daß die Gesamtsumme der Drehenergie zu dem Zeitpunkt, wenn die Magnetpoleinheiten zu einer ihrer abwechselnde Amplitudenlagen versetzt sind, einen größeren Betrag als die Gesamtsumme der Energie zu dem Zeitpunkt hat, wenn die Magnetpoleinheiten zu der anderen Amplitudenlage versetzt sind, und daß die erstere und letztere Drehenergie in zueinander entgegengesetzten Richtungen wirken, kann es vorteilhaft sein, mindestens einen Abstand der Abstände, die zwischen zwei beliebigen benachbarten Stücken von mindestens drei Magnetpolen vorhanden sind, etwas größer als ein ganzzahliges Vielfaches eines Abstands zwischen zwei beliebigen benachbarten Stücken der angetriebenen Teile zu wählen, während andererseits mindestens ein Abstand der Abstände zwischen zwei beliebigen benachbarten Magnetpolen etwas kleiner als ein ganzzahliges Vielfaches des Abstands der angetriebenen Teile ist Vorzugsweise kann das angetriebene Rad aus einer Scheibe hergestellt werden, bei der die inneren und äußeren angetriebenen Teile, die jeweils symmetrisch zu der radialen Richtung der Scheibe sind, kontiuierlich sinusartig angeordnet sind, wobei die Scheibe aber abgewandelt werden kann, indem die inneren und äußeren angetriebenen Teil diskontinuierlich angeordnet sind.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung des angetriebenen Rads kann darin bestehen, daß das Rad eine zahnradartige Scheibe mit einer Anzahl von auf dem Umfang verteilten ersten angetriebenen Teilen und eine andere zahnradartige Scheibe mit einer Anzahl von auf dem Umfang verteilten zweiten angetriebenen Teilen ist, wobei beide Scheiben übereinander liegen. Die angetriebenen Teile des angetriebenen Rads gemäß der Erfindung können durch übliches Pressen leicht hergestellt werden.
  • Es ist also Aufgabe der Erfindung, einen Magnetantrieb anzugeben, der das angetriebene Rad stetig in einer festen Richtung dreht, das einfach herzustellen und billig sein soll.
  • Der Magnetantrieb, gemäß der Erfindung hat ein angetriebenes Rad, eine Magnetpoleinheit mit mindestens drei Magnetpolstücken und einen Erreger, um die Magnetpoleinheit zu Schwingungen anzuregen, so daß das angetriebene Rad selbstanlaufend eine gleichsinnige Drehung ausführt.
  • Die Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen: Fig.l eine Aufsicht auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Magnetantriebs gemäß der Erfindung; Fig.2 eine Seitenansicht des Magnetantriebs von Fig.l; Fig.3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer Magnetpoleinheit; Fig.4 eine vergrößerte schematische Ansicht der gegenseitigen Lage der angetriebenen Teile und der Magnetpole in ihrer stabilen Lage; Fig.5 eine schematische Ansicht von Sinuswellenzügen zur Erläuterung der Verschiebung der Magnetpole relativ zu dem angetriebenen Rad; Fig.6 eine Funktionskurve, die die Abhängigkeit des Drehmoments während eines vollständigen Zyklus der Relativverschiebung von Fig.5 darstellt; Fig.7 eine Aufsicht auf ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel des angetriebenen Rads; Fig.8 eine Aufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel des angetriebenen Rads; und Fig.9 eine Aufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel des angetriebenen Rads.
  • In Fig. 1-3 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel abgebildet, das mit Magnetpoleinheiten versehen ist, die jeweils drei Magnetpolehaben. Gegendber~liegende, parallele Grundplatten 1 und 1 tragen an ihrem vordersten Ende frei drehbar eine Querachse 2. Auf der Achse 2 ist ein angetriebenes Rad 3 drehfest angeordnet. Eine Dämpfungsscheibe 4 aus Messing ist auf der Achse 2 drehbar montiert.
  • Die Grundplatten 1 und 1 sind an ihren hintersten Enden durch ein Verbindungsstück einstückig verbunden, auf dem durch eine Schraubverbindung 5 das hinterste Ende eines Schwingelements 6 befestigt ist, das tangential zu dem angetriebenen Rad 3 verläuft. Am freien oder vordersten Ende des Schwingelements 6 ist ein C-förmiger Magnet 7 durch Schrauben 8 befestigt. Der Magnet 7 hat gegenüberliegende Arme, die jeweils an ihrem vordersten Ende zwei gegenüberliegende Magnetpolantriebseinheiten 9 und 9 tragers.
  • Das angetriebene Rad 3 besteht aus einer Scheibe, vorzugsweise aus einem magnetischen Werkstoff, vorzugsweise aus Permalloy (dz), der eine hohe magnetische Permeabilität hat. Die Scheibe des angetriebenen Rads 3 hat einen ringförmigen, magnetisch neutralen Abschnitt 20, äußere magnetisch angetriebene Teile 10, die jeweils radial zu der Scheibe verlaufen und auf dem Außenumfang des neutralen Abschnitts 20 in einemfesten Umfangsabstand angeordnet sind, so daß Lücken 11 jeweils zwischen benachbarten äußeren angetriebenen Teilen entstehen, und innere magentisch angetriebene Teile 12, die jeweils radial zu der Scheibe verlaufen und auf dem Innenumfang des neutralen Abschnitts 20 in festem Umfangsabstand angeordnet sind, so daß Offnungen 13 jeweils zwischen benachbarten inneren angetriebenen Teilen entstehen. Die äußeren und inneren angetriebenen Teile 10 und 12 haben jeweils eine rechteckige Form, die symmetrisch zu der radialen Richtung des angetriebenen Rads 3 ist. Ferner befinden sich die inneren angetriebenen Teile 12 jeweils zwischen beliebigen äußeren angetriebenen Teilen 10, d.h., die inneren angetriebenen Teile 12 stehen auf Lücke zu den äußeren angetriebenen Teilen 10. Ein,magnetisch neutraler Kreis 14 befindet sich im wesentlichen auf der halben radialen Breite des ringförmigen neutralen Abschnitts 20, wie in Fig. 2 durch Strichlinie gezeigt ist.
  • Wie insbesondere aus' Fig. 3 ersichtlich ist, hat die Magnetpolantriebseinheit 9 drei Magnetpole 15a, 15b und 15c mit rechteckigem Querschnitt, wobei die Magnetpole parallel zueinander und voneinander getrennt angeordnet sind und dem neutralen Kreis 14 gegenüberliegen. Die Magnetpole sind ferner so angeordnet, daß ein erster Abstand p1 zwischen einem ersten Paar von benachbarten Magnetpolen 15a und 15b größer als ein Abstand p ist, der auf den neutralen Kreis 14 zwischen beliebigen benachbarten äußeren angetriebenen Teilen 10 und 10 gemessen wird, und daß ein zweiter Abstand p2 zwischen einem zweiten Paar von benachbarten Magnetpolen 15b und 15c kürzer als der Abstand p ist. Wenn beispielsweise angenommen wird, daß das angetriebene Rad einen Außendurchmesser von 12 mm, einen Durchmesser für den neutralen Kreis von 10,1 mm, einen Abstand p auf dem neutralen Kreis zwischen beliebigen benachbarten äußeren angetriebenen Teilen von 0,79 mm hat und 40 äußere angetriebene Teile hat, dannkann die Magnetpoleinheit für den ersten Abstand Pl 0,87 mm und für den zweiten Abstand P2 0,64 mm aufweisen. Es ist ersichtlich, daß die Magnetpole 15a, 15b und 15c die gleiche Breite wie die äußeren angetriebenen Teile 10 haben.
  • Ein Antrieb zur Betätigung des Schwlngelements 6 kann einen üblichen Aufbau haben und hat im vorliegenden Fall einen Stabmagnetkern 16, der von der Oberseite des vordersten Endes des Schwingelements 6 nach oben vorsprlngt, und eine hohle Zylinderspule 17, in die der Na,gnetkerneingesetzt werden kann. Die Spule 17 ist an einem Halter 18 befestigt, der an den Grundplatten 1 und 1 befestigt ist.
  • Im folgenden soll der Betrieb des eben b*gobViebenen Magnetantriebs genauer beschrieben werden. Falls das Schwingelement 6 noch nicht betätigt worden ist, kann das angetriebene Rad 3 in seiner magnetisch stabilen Lage stillstehen. Fig.4 zeigt eine der magnetisch stabilen Lagen, in der das angetriebene Rad 3 stillsteht,.
  • in der die Mitten 19a, 19b und 19c der Magnetpole 15a,15b & 15c sich alle auf dem neutralen Kreis 14 befinden, so daß die Resultierende der magnetischen Anziehungskräfte der drei Magnetpole 15a, 15b und 15c, die auf ihre zugehörigen drei äußeren angetriebenen Teile 10 ausgeübt wird, und die Resultierende, die auf ihre zugehörigen drei inneren angetriebenen Teile 12 ausgeübt wird, den gleichen Betrag haben, aber entgegengesetzt gerichtet sind.
  • Infolgedessen steht das angetriebene Rad 3 still.
  • Es soll jetzt angenommen werden, daß das Schwiygelement 6 durch die von Strom durchflossene Spule 17 zu Schwingungen angeregt wird, so daß das Schwingelement 6 Schwingungen der Magnetpoleinhjeten 9 und 9 radial zu dem angetriebenen Rad quer zu dem neutralen Kreis 14 auslöst, wobei die Schwingungen der Magnetpoleinheiten 9 und 9 allmählich in der Amplitude zunehmen. Zu Beginn, wenn die Schwingung der Magnetpoleinheiten noch eine kleine Amplitude hat, wenn die Magnetpoleinheiten radial nach außen zu ihrer ersten Amplitudenlage versetzt sind, ist die Resultierende der magnetischen Anziehungskräfte, die auf die äußeren angetriebenen Teile 10 ein winwirken, im Betrag größer als die Resultierende der magnetischen Anziehungskräftet die auf die inneren angetriebenen Tele 11 einwirken, und das angetriebene Rad 3 kann im Gegenuhrzeigersinn(gesehen in Fig.4) um einen begrenzten Winkel rotieren. Anschließend, wenn die Magnetpoleinheiten radial nach innen zu ihrer alternativen Amplitudenlage versetzt sind, ist die Resultierende der magnetischen Anziehungskräfte, die auf die äußeren angetriebenen Teile 10 einwirken, im Betrag kleiner als die Resultierende der magnetischen Anziehungskräfte, die auf die inneren angetriebenen Teile 12 einwirken, so daß das angetriebene Rad 3 umgekehrt eine Drehung im Uhrzeigersinn um einen begrenzten Winkel durchführen kann. Daraus ist ersichtlich, daß das angetriebene Rad 3 abwechselnd vorwärts und rückwärts innerhalb begrenzter Winkel rotieren kann. Eine derartige abwechselnde Drehung des angetriebenen Rads 3 in entgegengesetzten Richtungen findet innerhalb des Winkelbereichs statt, in dem das angetriebene Rad 3 in seine ursprüngliche, magnetisch stabile Lage rückgestellt werden kann, d.h. innerhalb einer magnetisch stabilen Winkelzone, und ferner können die angetriebenen Teile des angetriebenen Rads den Magnetpoleinheiten mit einer gewissen Phasenverzögerung gegenüber diesen folgen, da Belastungen infolge Lagerreibung auf das angetriebene Rad oder infolge eines Zahnradgetriebes das mit dem angetriebenen Rad kämmt, einwirken.
  • In Zusammenhang mit der abwechselnden Drehbewegung des angetriebenen Rads ist besonders darauf hinzuweisen, daß die Gesamtsumme der Drehenergie, die auf die äußeren angetriebenen Teile zu dem Zeitpunkt übertragen wird, wenn die Magnetpoleinheiten radi'.: al nach außen versetzt sind, einen größeren Betrag als die Gesamtsumme der Energie hat, die auf die inneren angetriebenen Teile 12 zu dem Zeitpunkt übertragen wird, wenn die Magnetpoleinheiten radial nach innen versetzt sind, so daß die Drehung des angetrlebenen Rads 3 zu dem Zeitpunkt, wenn die Magnetpoleinheiten radial nach außen versetzt sind, einen, größeren Drehwinkel als die Bewegung zu dem Zeitpunkt hat, wenn die Magnetpoleinheiten radial nach innen versetzt sind. Es ist daher ersichtlich, daß die Drehung des angetriebenen Rads allmählich im Betrag zunimmt, wenn die Schwingungen der Magnetpoleinheiten allmählich ihre Amplitude erhöhen. Eine Drehung des angetriebenen Rads 3 über den oben erwähnten magnetisch stabilen Winkelbereich tritt jedoch nur dann auf, wenn die Magnetpoleinheiten radial nach außen versetzt sind. Das ist die Ursache dafür, daß das angetriebene Rad 3 immer eine gleichsinnige Drehung ausführt. (Die Drehung im Gegenuhrzeigersinn in Fig Das angetriebene Rad 3 bewegt sich daher nach seiner Entfernung aus dem magnetisch stabilen Winkelbereich in seine neue und benachbarte stabile Lage, und zu diesem Zeitpunkt können die angetriebenen Teile des angetriebenen Rads, das durch die Einwirkung der magnetischen Anziehungskräfte der Magnetpole gedreht wird, den Magnetpolen mit einer gewissen Phasenverzögerung gegenüber diesen wegen der oben angegebenen Belastungen des angetriebenen Rads folgen. Eine derartige Phasenverzögerung bewirkt, daß das angetriebene Rad kontinuierlich und gleichsinnig rotiert, wodurch das angetriebene Rad 3 eine Drehung im Gegenuhrzeigersinn in selbstanlaufender Weise erfährt. Die Dämpfungsscheibe 4 dient zur Glä~tue der Drehung des angetriebenen Rads 3.
  • In Fig.5 ist zum besseren Verständnis der Erfindung eine Kurve G abgebildet, die die Bewegung der Mitte 19b des mittleren Magnetpols 15b relativ zum angetriebenen Rad 3 zeigt, das eine stetige Drehung im Gegenuhrzeigersinn mit der oben erwähnten Phasenverzögerung h durchführt. Es ist ersichtlich, daß die Kurve G im wesentlichen eine Sinuskurve ist. Obwohl die Relativbewegung bezüglich der übrigen Magnetpole 15a und 15c ebenfalls durch Sinuswellen dargestellt werden kann, die der Kurve G im wesentlichen ähnlich sind, sind diese zusätzlichen Wellenzüge in Fig.5 weggelassen worden.
  • Fig.6 zeigt eine Kurve, die die Abhängigkeit der Resultante der Drehmomente, die auf das angetriebene Rad 3 durch die drei Magnetpole 15a, 15b und 15c während einer vollständigen Schwingungsperiode des Sinuswellenzuges G von Fig.5 ausgeübt werden. In Fig,6 zeigt eine Drehmomentkurve T, daß fast das gesamte Drehmoment auf das angetriebene Rad 3 in der Vorder- oder Gegenuhrzeigersinnrichtung ausgeübt wird, während das auf das angetriebene Rad 3 in der Rückwärts- oder Uhrzeigersinnrichtung ausgeübte Drehmoment einen sehr kleinen Betrag hat und auch sehr kurzzeitig auftritt, so daß das angetriebene Rad 3 die stetige gleichsinnige Drehung ausführen kann.
  • Es erhebt sich die Frage, ob zusätzliche Drehmomente auf das angetriebene Rad 3 durch die Magnetpole ausgeübt würden, wenn und nur wenn das angetriebene Rad 3 in der Rückwärts- oder Uhrzeigersinnrichtung infolge irgendwelcher äußeren Kräfte zurückgedreht würde. Ein Sinuswellenzug Gain Fig.5 stellt die Bewegung der Mitte 19b des Magnetpols 15b relativ zum angetriebenen Rad 3 zum Zeitpunkt dar, wenn das angetriebene Rad 3 gezwungen wird, in der Rückwärts- oder Uhrzeigersinnrichtung mit einer Phasenverzögerung h zu rotieren. Eine änderung der Drehmomente, die auf das angetriebene Rad 3 bei einer derartigen Rückwärtsdrehungausgeübt werden, ist durch eine Drehmomentkurve Ta in Fig.6 abgebildet. Diese Drehmomentkurve Ta zeigt, daß die auf das angetriebene Rad 3 durch die Drehmomente in der Rückwärts- oder Uhrzeigersinnrichtung übertragene Energie selbst bei einer Rückwärtsdrehung des angetriebenen Rads im wesentlichen gleich der Energie ist, die durch die Drehmomente in der normalen oder Gegenshrzeigersinnrichtung übertragen wird, so daß das angetriebene Rad 3 nicht genug Energie aufnehmen kann, um die Rückwärts- oder Uhrzeigersinndrehung fortzusetzen. Wenn also die äußeren Kräfte nicht mehr einwirken, wird das angetriebene Rad 3 angehalten werden und weder seine normale Drehung im Begenuhrzeigersinn beginnen.
  • im folgenden sollen abgewandelte Ausührungsbeispiele beschrieben werden. Falls das angetriebene Rad einen Außendurchmesser von 12 mm, einen Durchmesser für den neutralen Kreis von 10,1 mm und 40 äußere angetriebene Teile hat, die auf dem Umfang des neutralen Kreises verteilt sind, wobei ein Abstand p, gemessen auf dem neutralen Kreis zwischen beliebigen benachbarten angetriebenen Teilen von g,79 mm vorliegt, dann kann eine Magnetpoleinheit verwendet werden, für die der erste Abstand p1 0,94 mm und der zweite Abstand p2 0,71 mm beträgt.
  • Wenn ferner eine abgewandelte Magnetpoleinheit betrachtet wird, von der der erste Abstand p1 mehr als doppelt so groß wie der zweite Abstand P2 ist, wobei das angetriebene Rad einen Außendurchmesser von 12 mm, einen Durchmesser für den neutralen Kreis von 18,1 mm und 40 äußere magnetisch angetriebene Teile hat, die auf dem Umfang des neutralen Kreises in einem Abstand p, gemessen auf dem neutralen Kreis zwischen beliebigen benachbarten angetriebenen Teilen, von 0,79 mm angeordnet sind, dann kann eine Magnetpoleinheit verwendet werden, deren erster Abstand p1 0,79 + 0,94 = 1,73 mm und deren zweiter Abstand p2 0,71 mm beträgt.
  • Fig.7 zeigt ein abgewandeltes angetriebenes Rad 103, das einen neutralen Abschnitt hat, dessen radiale Breite kleiner als für den von Fig.2 ist. in Fig.7 entsprechen Bauteile 102, 110-113 im wesentlichen in ihrer Funktion entsprechenden Teilen von Fig. 2.
  • Fig.8 zeigt ein weiteres abgewandeltes angetriebenes Rad 203, das eine Scheibe aus Kunstharz hat, in die äußere und innere angetriebene Teile 210 und 212 eingebettet sind, ohne daß sich ein neutraler Abschnitt dazwischen befindet, wobei die äußeren und inneren angetriebenen Teile 210 und 212 aus einem magnetischen Werkstoff mit hoher tnetischer Permeabilität bestehen.
  • Auf den neutralen Abschnitt, der vollständig weggelaseen oder in seiner radialen Breite beträchtlich reduziert ist, wie die eben beschriebenen Abwandlungen zeigen, werden die durch die Magnetpole auf das angetriebene Rad ausgeübten magnetischen Anziehungskräfte in ihrem Betragen so gesteigert, daß das selbstanlaufende Verhalten des angetriebenen Rads verbessert werden kann.
  • In Fig.9 ist ein anderes abgewandeltes angetriebenes Rad 303 gezeigt, das eine zahnradartige Scheibe 303a hat, die eine Anzahl von auf dem Umfang verteilten ersten angetriebenen Teilen 310 aufwei8Vl, sowie eine zweite zahnradartige Scheibe 303b hat, die auf ihrem Umfang eine Anzahl getrennter zweiter angetriebener Teile 311 trägt, wobei die Scheiben 303a und 303b den gleichen Durchmesser haben und so übereinanderliegen, daß die ersten angetriebenen Teile 310 auf Lücke zu den zweiten angetriebenen Teilen 311 stehen. Eine Magnetpoleinheit 309, die für das angetriebene Rad 303 verwendet wird, sollte in der Achsenrichtung der Querachse 302 schwingen. Bauteile 306 -308 in Fig.9 entsprechen in ihrer Funktion ähnlichen Bauteilen in Fig. 1 und 2.
  • In einer Magnetpoleinheit mit vier oder fünf Magnetpolen sollten die Magnetpole so angeordnet sein, daß mindestens ein Abstand der Abstände zwischen beliebigen benachbarten Magnetpolen etwas größer als ein ganzzahliges Vielfaches des Abstands p zwischen den angetriebenen Teilen ist, während mindestens ein E and zwischen beliebigen benachbarten Magnetpolen etwas kleiner als ein ganzzahliges Vielfaches des Abstands p ist.
  • Patentansprüche

Claims (12)

  1. Patentansprüche 1. Magnetantrieb, g e k e n n z e i c h n e t durch ein angetriebenes Rad (3), das auf einem Umfang<iil einen magnetisch neutralen Kreis (14) und magnetisch angetriebene Teile (10, 12) an beiden Seiten des magnetisch neutralen Kreises zueinander auf Lücke stehend angeordnet hat; durch mindestens zwei Magnetpolantriebseinheiten (9), die jeweils mindestens drei Magnetpole (15a-c) haben, die den magnetisch angetriebenen Teilen gegenüberliegen, und durch einen Erreger (6,16-18), um die Magnetpolantriebseinheiten in Richtung quer zu dem magnetisch neutralen Kreis in Schwingungen zu versetzen, so daß die Summe der Drehenergie, die auf die magnetisch angetriebenen Teile durch die magnetischen Anziehungskräfte der £agnetpolantriebseinheiten zum Zeitpunkt übertragen wird, wenn die Magnetpolantriebseinheiten zu einer ihrer abwechselnden Amplitudenlagen versetzt sind, größer als die Summe der Drehenergie ist, die auf die magnetisch angetriebenen Teile durch magnetische Anziehungskräfte der Magnetpolantriebseinheiten zu dem Zeitpunkt übertragen wird, wenn die Magnetpolantriebseinheiten zu der anderen Amplitudenlage versetzt sind, und so daß erstere und letztere DreheneL,gie in zueinander ent-,egengesetn Richtungen zumindest zu dem Zeitpunkt einwirken, wenn das angetriebene Rad zu rotieren beginnt (Fig.1-3).
  2. 2 Magnetantrleb nach Anspruch 1, g e k e n n z e i zuc h n e t durch einen Satz der Magnetpolentriebseinheiten.
  3. 3. MaGnetantrieb nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t durch zwei Magnetpolantriebseinheiten (9) (Fig. 1-3).
  4. 4. Magnetantrieb nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t durch ein mit dem angetriebenen Rad (3) verbundenes Dämpfungselement (4) (Fig. 1-3).
  5. 5. Magnetantrieb nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Magnetpole (15a-c) so angeordnet sind, daß mindestens ein Abstand (P1) zwischen zwei benachbarten Magnetpolen (15a,b) größer als ein ganzzahliges Vielfaches des Abstands (p) zwischen zwei benachbarten magnetisch angetriebenen Teilen (10,12) ist, und daß mindestens ein anderer Abstand (P2) zwischen zwei benachbartan Magnetpolen (15b,er kleiner als ein ganzzahliges Vielfaches des Abstands (p) zwischen den zwei benachbarten magnetisch angetriebenen Teilen ist (Fig. 1-3).
  6. 6.Magnetantrieb nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n -z e l c h n e t, daß die Magnetpole (15a-c) so angeordnet sind, daß mindestens der eine Abstand (Pi) zwischen zwei benachbarten Magnetpolen (15a,b) das 1,1-lt2-fache eines ganzzahligen Vielfachen des Abstands (p) zwischen den zwei benachbarten magnetisch angetriebenen Teilen (10,12) beträgt, und daß mindestens der andere Abstand (p2) zwischen zwei benachbarten Magnetpolen (15b,c) das 0,8-0,9-fache eines ganzzahligen Vielfachen des Abstands (p) zwischen den zwei benachbarten magnetisch angetriebenen Teilen beträgt (Fig.1-3).
  7. 7.Magnetantrieb nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß das angetriebene Rad (3) aus einen' magnetischen Werkstoff mit hoher magnetischer Permeabilität besteht und einen ringförmi,gen neutralen Abschnitt (20) auf einem Umfangsteil hat, daß eine Anzahl von angetriebenen Teilen (10> auf dem Außenumfang des neutralen Abschnitts in einem festen Umfangsabstand (p) so angeordnet ist, daß jeweils zwischen benachbarten äußeren angetriebenen Teilen Lücken (li) ausgebildet sind, und daß eine Anzahl von inneren angetriebenen Teilen (12) auf dem inneren Umfang des neutralen Abschnitts in einem festen Umfangsabstand (p) so angeordnet sind, daß jeweils öffnungen (13) zwischen benachbarten inneren angetriebenen Teilen vorhanden sind (Fig.1-3).
  8. 8.Magnetantrieb nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n -z e'i c h n e t, daß die äußeren und inneren angetriebenen Teile (10,12) des angetriebenen Rads (3) jeweils symmetrisch - zu der radialen Richtung des angetriebenen Rads angeordnet sind (Fig.1-3).
  9. 9. Magnetantrieb nach Anspruch7, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der neutrale Abschnitt tal20) eine mdglichst kleine radiale Dicke hat (Fig.7).
  10. 10. Magnetantrieb nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß das angetriebene Rad (203) aus Kunstharz besteht und eine Anzahl äußerer angetriebener Teile (210) auf der Außenseite des neutralen Kreises sowie eine Anzahl innerer angetriebener Teile (212) auf der Innenseite des neutralen Kreises hat, und daß die äußeren und inneren angetriebenen Teile aus ma,gnetischem Werkstoff hoher Permeabilität bestehen.(Fig.8).
  11. 11. Magnetantrieb nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i G h n e t, daß das angetriebene Rad (303a,b) auf seinem äußeren Umfang erste angetriebene Teile (310) und zweite angetriebene Teile (311) hat, die abwechselnd auf Lücke stehend angeordnet sind(Fig.9).
  12. 12. Magnetantrieb nach Anspruch 1, da du r c h g ek e n n -z e i c h n e t, daß die Magnetpoleinheit (9) ein Schwingelement (6), das an einem Ende der Magnetpoleinheit befestigt ist, einen an dem Schwingelement befestigten Magnet tal6) und eine mit dem Magneten zusammenarbeitende Spule (17) hat (Fig.1-3).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2530045A1 (de) * 1974-07-05 1976-02-05 Ki Politekhn I Im 50 Letia Wel Elektrischer motor

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH559932A (fr) * 1970-06-24 1975-03-14 Omega Brandt & Freres Sa Louis Dispositif pour convertir un mouvement vibratoire en un mouvement rotatif dans une piece d'horlogerie.
US3671825A (en) * 1970-08-07 1972-06-20 Armec Corp Timing motor with resonant members
CH538070A (de) * 1970-10-22 1973-07-31 Siemens Ag Anordnung zur Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung eines ersten Apparateteiles in eine schrittweise Drehbewegung bestimmter Drehrichtung eines zweiten Apparateteiles
JPS6071A (ja) * 1983-06-15 1985-01-05 Matsushita Electric Works Ltd 電池による負荷駆動装置
DE3544930A1 (de) * 1985-12-19 1987-06-25 Messerschmitt Boelkow Blohm Elektromagnetischer praezisionsdrehantrieb
US5025428A (en) * 1990-12-17 1991-06-18 Wit Jarochowski Electromagnetic escapement for mechanically driven watch or clock
US20050256549A1 (en) * 2002-10-09 2005-11-17 Sirius Implantable Systems Ltd. Micro-generator implant
CA2689413A1 (en) * 2006-03-17 2007-09-27 Endurance Rhythm, Inc. Energy generating systems for implanted medical devices
US8556122B2 (en) * 2007-08-16 2013-10-15 S.C. Johnson & Son, Inc. Apparatus for control of a volatile material dispenser
RU2666451C2 (ru) 2013-12-23 2018-09-07 Ниварокс-Фар С.А. Бесконтактный цилиндрический спусковой механизм для часов
US9715217B2 (en) 2013-12-23 2017-07-25 The Swatch Group Research And Development Ltd Device intended to control the angular speed of a train in a timepiece movement and including a magnetic escapement
CH709031B1 (fr) * 2013-12-23 2021-01-29 Swatch Group Res & Dev Ltd Dispositif régulateur de la vitesse angulaire d'un mobile dans un mouvement horloger comprenant un échappement magnétique.
CH709061A2 (fr) 2013-12-23 2015-06-30 Swatch Group Res & Dev Ltd Mécanisme d'échappement naturel.
US9651920B2 (en) * 2013-12-23 2017-05-16 Nivarox-Far S.A. Magnetic and/or electrostatic resonator
WO2015096974A2 (fr) * 2013-12-23 2015-07-02 Eta Sa Manufacture Horlogère Suisse Mecanisme de synchronisation d'horlogerie
EP2887156B1 (de) * 2013-12-23 2018-03-07 The Swatch Group Research and Development Ltd. Einstellvorrichtung
EP2887157B1 (de) * 2013-12-23 2018-02-07 The Swatch Group Research and Development Ltd. Optimierte uhrhemmung

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2913905A (en) * 1953-11-07 1959-11-24 Horstmann Magnetics Ltd Magnetically coupled oscillatory and rotary motions
US2946183A (en) * 1955-06-14 1960-07-26 Horstmann Magnetics Ltd Self-starting magnetic escapement mechanisms
US3148497A (en) * 1961-06-01 1964-09-15 Cecil F Clifford Synchronised magnetic escapement
CH383271A (de) * 1962-01-08 1964-06-30 Baumer Herbert Elektrischer Uhrenantrieb

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2530045A1 (de) * 1974-07-05 1976-02-05 Ki Politekhn I Im 50 Letia Wel Elektrischer motor

Also Published As

Publication number Publication date
US3518464A (en) 1970-06-30
GB1197660A (en) 1970-07-08
DE1815728C3 (de) 1980-04-30
CH514170A (fr) 1971-11-30
DE1815728B2 (de) 1979-08-16
CH1937068A4 (de) 1971-03-15

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