DE1865096U - Elektromagnetische antriebsvorrichtung, vorzugsweise fuer zeithaltende geraete. - Google Patents

Description

474 164-20.7.62 _i

DR. ING. ERNSTMAIER

PATENTANWALT

MÜNCHEN 22

WIDENMAYER8TR.4 . TELEFON 222530

A 28062 20. Juli 1962

Dr. EM/B/Mei.

Marius lavet, 36 rue Gabrielle, Paris (18°) Frankreich

Elektromagnetische Antriebsvorrichtung, vorzugsweise für zeithaltende Geräte.

Die !Teuerung betrifft eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung mit einem Stimmgabelschwinger oder Torsionsschwinger mit ähnlich kleiner Amplitude, welcher über einen auf induktivem Wege gesteuerten Halbleiterverstärker kontaktlos in Schwingungen gehalten wird, wobei die Schwingerbewegungen über ein Klinkengetriebe in eine Drehbewegung umgeformt werden, vorzugsweise für zeithaltende Geräte.

Is ist ein elektromagnetisch angetriebener Stimmgabelschwinger für zeithaltende Geräte bekannt, welcher an seinen Schwingarmen Permanentmagneten trägt, die mit einer Eingangs- und einer Ausgangsspule eines Transistorverstärkers zusammenwirken, und zwar in der Weise, dass der von einem Schwingarm getragene Permanentmagnet in der Steuerspule und der von dem anderen Schwingarm getragene Permanentmagnet in der Antriebsspule schwingt.

Sparkasse Schramberg Bankhaus Paul Kapff, Stuttgart Postschedu Stuttgart 73291 München 153861 Telegrammadresse: Patentsenior

Dabei erfolgt die Umformung der Schwingbewegung in eine Drehbewegung mit Hilfe eines Schaltrades, welches von einer unmittelbar an einem Schwingarm befestigten Schaltklinke bewegt wird. Nachteilig ist hierbei, dass der Isochronismus des Schwingers verhältnismässig stark gestört wird und dass bei der kleinen Schwingungsamplitude der Schwingarme ein Schaltrad mit äusserst feiner Verzahnung erforderlich ist, welches schwer herzustellen ist und einer starken Abnutzung unterliegt.

Der leuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektromagnetische Antriebseinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welcher mit einem Schaltra^verhältnismässig einfacher Art die Umwandlung der Schwingbewegung in eine Drehbewegung möglich ist, geringe Verluste auftreten und dadurch der Isochronismus des Schwingers möglichst wenig gestört wird. Die Neuerung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein von dem Hauptschwinger der Antriebsvorrichtung angestossener weiterer Hilfsschwinger vorgesehen ist, welcher eine ein Schaltrad betätigende Klinke bewegt. Bei Verwendung eines Stimmgabelschwingers trägt vorzugsweise jeder der Schwingarme einen Permanentmagneten, wobei jedem Permanentmagneten eine Antriebsspule zugeordnet ist. Um die Reibung zwischen Schaltrad und

Antriebsklinke bzw. Sperrklinke auf einem möglichst kleinen Wert zu halten,können die Klinken von Elektromagneten beeinflusst werden, welche sie im Takte der Schaltradbewegung von der Verzahnung abheben.

Um die Schwingungsamplitude eines Stimmgabelsehwingers in einem gewissen Bereich einstellen zu können, können den Enden der Schwingarme gegenüberstehend in deren Längsrichtung verstellbare Schrauben aus ferromagnetischem Material vorgesehen sein, die vorzugsweise selbst in Achsrichtung magnetisiert sind. Dabei können die Enden der Schwingarme keilförmig ausgebildet und die auf die Schwingarmenden weisenden Schraubenenden zugespitzt sein.

Die Neuerung ist im folgenden anhand der Zeichnung an verschiedenen Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen!

I¹Ig. 1 als erstes Ausführungsbeispiel ein

kleines Uhrwerk in vergrössertem Massstab mit einem Stimmgabelschwinger und einer von diesem angestossenen Schwinglamelle,

Pig. 2 bis 8 Einzeldarstellungen der in dem Uhrwerk nach Pig. 1 verwendeten Teile,

-A-

Fig. 9 als weiteres Ausfiferungsbeispiel ein insbesondere für Armbanduhren verwendbares Uhrwerk,

Fig. 10 eine Einzeldarstellung eines van einem Schwingarm des Schwingers nach Pig» 9 getragenen Permanentmagneten,

Pig. 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Uhrwerk hoher Präzision, bei welchem der Anstoss des Hilfsschwingers auf elektromagnetischem Wege erfolgt,

Fig. 12 bis H Einzeldarstellungen der in dem Uhrwerk nach Fig. 11 verwendeten Teile,

Fig. 15a eine Darstellung eines insbesondere für die Uhrwerke nach Fig. 1 und Fig. verwendbaren Schaltrades,

Fig. 15b eine graphische Darstellung der Bewegung der Schaltklinke nach Fig. 15a,

Fig. 16 und 17 zwei Ausführungsbeispiele magnetischer Schalträder,

Fig. 18 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, welches beispielsweise für das Uhrwerk nach Fig. 1 verwendet werden kann,

Fig. 19 bis 21 die Darstellung von Einzelteilen des Uhrwerkes nach Fig. 18 und deren Zusammenwirken,

Fig. 22 eine weitere Abwandlung des Uhrwerks nach Fig. 1,

Fig. 23 und 24 Abwandlungen des Uhrwerkes nach Fig. 1, bei denen der Anstoss der Hilfsschwinger auf magnetischem Wege erfolgt,

Fig. 25 eine weitere Abwandlung des Uhrwerkes nach Fig. 1 , welche insbesondere für eine Weck-Uhr geeignet ist,

Fig. 26 Ms 28 Einzelteile des Uhrwerkes nach. Ji'ig. 25,

Fig. 29 einen tragbaren Chronometer, v/elcher

als Sender für Nebenuhren geeignet ist,

Fig. 30 und 31 ein weiteres Ausführungsbeispiel

unter Verwendung von Korrosionsschwingern, welches insbesondere für ein Uhrwerk gemäss Fig. 23 geeignet ist,

Fig. 32 und 33 eine Justiervorrichtung für einen Stimmgab eischwinger.

Fig. 1 zeigt einen Zeit-Messchwinger mit zwei Federarmen 1 und 2, die aus einer bekannten Legierung bestehen, deren Elastitzität durch Veränderungen der Umgebungstemperatur nicht wesentlich geändert wird (z.B. "KLinvar")· Diese Arme sind sehr fest in einem Träger 3 befestigt, der vorzugsweise unbeweglich an einer Grundplatte 4 befestigt ist, welche die kreisförmige Platine eines Uhrwerkes oder einer Pendeluhr geringer Grosse ist. Am freien Ende der Arme 1 und 2 sind durch Hietung, Schweissung oder durch Kleben permanente Magnetflüsse erzeugende Organe befestigt, welche aus Bändern 5 und 6 aus Eisen oder gebogenem Stahl bestehen, welche kurze Magneten 7 und 8 tragen. Der Werkstoff dieser Magneten, der von parallelen Flusslinien durchsetzt ist, muss eine remanente Induktion

und eine Koerzitivkraft beträchtlicher G-rösse aufweisen (z.B. Ticonal X oder 1500). Die Formen der miteinander verbundenen ferromagnetischen Teile sind in Pig. 2 perspektivisch dargestellt. Die Kraftlinien müssen aus den Flächen Έ rechtwinkelig zu der Zylinderoberfläche austreten. Die äusseren Enden der Teile 5 und 6 tragen Gewindebolzen 9 und 10, welche mit geschlitzten Schraubenmuttern 11 und 12 versehen sind, welche eine einfache Veränderung der Eigenfrequenzen der beiden symmetrisch angeordneten schwingenden Schenkel ermöglicht (Fig. 1 ).

Zwischen den schwingenden Magnetinduktoren befinden sich die auf einem gemeinsamen isolierten Träger befestigten Steuer- und Antriebswicklungen, deren Aufgaben in der französischen Patentschrift 1 090 564 dargelegt sind. Die Wicklungen umgeben die beweglichen Magneten mit geringem Abstand, jedoch ohne sie zu berühren. Sie umfassen, wie es die Schnittdarstellung in Fig. 1 zeigt, zwei koaxiale Spulen (Steuerspule und Antriebsspule) 13 und 14, welche das äussere Ende des Poles Il des Magneten 7 umgeben und eine Antriebsspule 15, welche das äussere Polende I des Magneten 8 umgibt, und zwar symmetrisch zu dem Magneten 7. Der

Der Träger 16 der Wicklungen ist vorzugsweise mit einem Gehäuse 17 aus gegossenem Isolierstoff versehen, welches eine kleine Energiequelle enthält (Element oder Knopfakkumulator). Der Teil 17 trägt auch die elektronischen Bestandteile, wie z.B. den Transistor 18, sowie alle Verbindungen. Der Teil 17 bildet einen auswechselbaren Block, welcher getrennt herstellbar ist.

Die mechanischen Steuerorgane des Räderwerkes und des Zeigerwerfees umfassen einen dritten sehr leichten Schwinger, welcher die Antriebsklinke 19 trägt, die ein Ankerrad 20 Schritt für Schritt weiterschaltet. Die Teilung P der Zahnung dieses Ankerrades ist vorzugsweise grosser als 1/10 mm und der G-esamtweg der Antriebsklinke kann nicht den Wert 1,7 P überschreiten.

Um dieses Ergebnis zu erhalten, befestigt man die läse der Klinke 19 auf einer Lamelle 21, welche gemäss Pig. 1 arbeitet. Die lamelle wird von dem zu einem Winkel umgebenen äusseren Ende 22' der schwingenden lamelle 22 getragen, die seitlich des Zeitmess-Schwingers 1, 2 angeordnet ist. Der Antrieb der

schwingenden lamelle 22 wird in einem einzigen Richtungssinn f~ mittels des abgerundeten Fingers 23 bewirkt, welcher auf dem Teil 5 befestigt ist. Die Stützkraft der verhältnismässig dünnen und biegsamen Lamelle 22 ist so festgelegt, dass diese Lamelle mit dem Schenkel 2,5 mitgeht und sich von diesem trennt, werna sie auf den seitlichen Anschlag 24 auftrifft. Ein anderer Anschlag 25 kann erentuell angeordnet werden, um die Rückwärtsbewegung der Klinke 19 zu begrenzen. Die Bewegungen des Fingers 25 werden durch die Lamelle 22 verstärkt, welche wie ein den Weg vergrössernder Hebel wirkt, der es ermöglicht die Teilung P der Zahnung 20 zu vergrö'ssern. Eine Sperrklinke 26 widersetzt sich dem Rücklauf des Ankerrades, dessen schrittweise Drehung auf die Zeiger durch ein Stirnrädergetriebe oder ein Schneckengetriebe übertragen wird»

Ein Beispiel einer sehr einfachen Übertragung, die für eine kleine Pendeluhr geeignet ist, ist in Fig. 3 dargestellt. Die Minutenradwelle 27 dreht sich mit einer Geschwindigkeit von einer Umdrehung pro Stunde aufgrund zweier aufeinanderfolgender aus den Schnecken 28 und 29 bestehender Untersetzungsgetriebe. Die Schnecken 28 und 29 greifen in die Räder 30 und 31 ein. Ein Minutenradwerk üblicher Art, das in der Zeich-

nung nicht dargestellt ist, bewirkt den Antrieb des Stundenrades des Uhrwerkes.

Fig. 4 zeigt perspektivisch eine konstruktive Abänderung der Arme des Zeitmess-Schwingers. Diese Teile bestehen aus Bändern 32 aus SpezialStahl der eine bekannte Qualität hat und gekennzeichnet ist durch eine gute magnetische Permeabilität und einen geringen thermoelastischen Koeffizienten. Diese lamellen sind gebogen und bilden ein ΐΤ-förmiges Magnet j och. Es sind Magneten, wie z.B. 8',zwischen den Schenkeln das TJ durch Kleben oder Schweissen bzw. Löten verbunden. In der ÜTähe des !Trägers 3 können die Lamellen dünner sein, wie es die figuren 1,2 und 4 zeigen, um so annähernd die gewünschten Frequenzen zu erhalten. Die Regulier-Schrauben 11 und 12 erlauben eine leichte Regulierung der Schwingungsperiode, wodurch der genaue Gang der Zeitmesseinrichtung einstellbar ist.

Wenn auch die oben beschriebenen Teile ausreichend sind, um die Arbeitsweise einer Uhr sicher zu stellen, sind wahl?/eise Verbesserungen vorgesehen, welche die mechanischen Verluste, die von dem Klinkengetriebe herrühren, zu vermindern. Das angestrebte Ziel

ist die Verminderung der Reibung der Sperrklinke 26, wenn die Antriebsklinke im Eingriff ist und das Ankerrad sich fortschaltet. ?/enn sich darauf die Trägerlamelle der Klinke 22 in Richtung des Pfeiles f~ bewegt, greift die Sperrklinke sofort ein, um eine Rückdrehung des Ankerrades 20 zu verhindern, während die läse 19 sich selbsttätig entfernt, indem sie einen Zahn überspringt. Diese aufeinanderfolgenden Punktionen werden durch einen Elektromagneten 33 erreicht, welcher mit Polstücken 34, 35 und 36 aus einer Hickel-Eisen-Legierung sehr geringer Hysteresis besteht, die geeignet ist, die lamellen 21 und 26 anzuziehen, wobei die läse der Klinke 19 bei nicht fliessendem Strom leicht von der Zahnung 20 abgehoben wird (was leicht durch eine anfängliche Krümmung der lamelle 21 erreicht werden kann). Der Elektromagnet 23 wird gespeist, wenn die Antriebsspulen 14 und 15 die Magneten 7 und 8 anziehen, und es arbeitet das Zeitmessgerät in folgender Weise:

Die Schsnkel des Schwingers werden in Schwingung gehalten mittels der sehr flachen Steuerspule 13, welche periodisch den Stromkreis der Energiequelle, welcher die Antriebsspulen 14 und 15 in Reihe mit den

Emitter- und ICollektorelektroden des Transistors 18 enthält, öffnet und schliesst. Die Verbindungen sind derart gewählt, dass die kurzen Ausgangsströme in entgegengesetzte Eichtungen weisende Anziehungen entsprechend den !Pfeilen f- und f_? auf die Permanentmagneten 7 und 8 ausüben. Die Magnetflüsse, die in den Luftspalten senkrecht zu den Beviegungsrichtungen f.| und ±2 gerichtet sind, finden in den J.'ochen 5 und 6 Rückwege hoher Permeabilität. Man erhält so Induktionsorgane, welche mit einem charakteristischen Verhältnis A (p/Δ. χ mit hohem Wert während der kleinen Antriebsbewegung Δ χ arbeitet, wodurch die Erzeugung grosser elektromotorischer Kräfte e erleichtert wird, wie es die Gleichung

e = Ή . αφ/dt = JST .Λ Φ /Δ x . V zeigt.

Der Elektromagnet 33» der in Eeihe oder parallel mit den Spulen H und 15 geschaltet ist, bringt die Antriebsklinke 21 zum Eingriff, wenn die Lamellen 1 und 22 sich in Richtung des Pfeiles f^ bewegen. Die Hase 29 bleibt immer in der selben Lage infolge des Anschlages 24, so dass man die Lage der Sperrklinke 26 einstellen kann, um jede Rückdrehung des Ankerrades

zu verhindern. Im übrigen wird die lamelle 21 während der Stromunterbrechungen und während der Bewegung in Richtung des Pfeiles f, durch die Pole 34 und 35 entspannt, welche entmagnetisiert werden und es bleibt die läse 19 nicht mehr auf dem Zahn, welcher übersprungen werden muss. Im weiteren beginnt die Sperrklinke 26 auf das Ankerrad einzuwirken. Dies Rad wird so ein wenig rückweise angetrieben. Die Schwungmasse des Rades 20 begünstigt die Arbeitsweise, und man kann so die Klinkendrücke und alle rückhaltenden Kräfte aufs äusserste verringern.

Die Figuren 5 und 6 zeigen in vergrössertem Masstab und in perspektivischer Ansicht zwei abgeänderte Ausführungsbeispiele der schwingenden Induktororgane. Die -Einrichtung nach Fig. 5 enthält einen zylindrischen Magneten 8, welcher in ein ausgeschnittenes und umgebogenes Joch 36 eingeklebt ist. Man kann auch einen homogenen Magneten in Form eines E verwenden, welcher in einfacher Weise aus Magnetpulver hergestellt werdenkann. Die perspektivisch in Fig. 6 dargestellte Form ermöglicht die Herstellung eines Schwingers, dessen Dickenabmessung sehr gering ist. Die in Fig. 5 und 6 dargestellten Teile können eingesetzt und in die umgebogenen Heile der Sclwenkel 32 eingeklebt werden, wie

in Fig. 4 mit ausgezogenen Linien dargestellt.

Pig. 7 ist eine Einzelansicht der Zahnung des Ankerrades 20 und der Antriebsklinke 19, 21 in sehr grossem Masstab. Um die Empfindlichkeit der elektromagnetischen Steuerung durch den Magneten 33 zu verbessern, kann man auf die lamelle 21 eine einzige magnetisierte Platte mit hoher Koerzitivkraft aufkleben, welche im instabilen Gleichgewicht zwischen den Polstücken 34, 35 angeordnet ist, sowie eine ferromagnetische Platte 37 vorsehen, die mit dem Teil 22 fest verbunden ist.

Pig.8zeigt eine Ausführungsform der Klinke Die Fase dieser Klinke besteht aus einem ührenstein (entsprechend einem Anker-Hebungsstein), welcher in das äusserste Ende der Lamelle 21 eingesetzt und eingeklebt ist.

Die !Figuren 9 bis 14 sind schematische Teilskizzen, welche andere Ausführungsformen des in Pig. gezeigten Werkes darstellen. Um Wiederholungen zu vermeiden, sind Elemente mit gleichen Wirkungsweisen wie denjenigen der vorher beschriebenen Teile mit gleichen

Bezugszeichen versehen. Das Uhrwerk nach Pig. 9 enthält folgende Konstruktionseinzelheiten; Die kleine Grundplatte 4 (der Masstab ist rechts der Zeichnung angegeben) hat eine rechteckige Form. Die Organe sind auf sehr geringem Raum angeordnet, während das Gehäuse für die Knopfzelle verhältnismässig gross ist. Beim Herausnehmen des Werkes oder beim Entfernen des Gehäusebodens sieht man alle Organe, deren Funktion in Fig. 9 sichtbar sind. Die Einstellung des Zeitmess-Schwingers erfolgt durch Entfernen von Materie auf den Reguliergewichten 11' und 12' aus weichem Metall, die auf den äusseren Enden der schwingenden Arme 1 und 2 aufgeschweisst oder aufgelötet sind. Die Induktor Organe tragen zwei Paare kleiner zylindrischer Magnete, welche an den Armen 1 und 2 quer befestigt sind. Die entgegengesetzten Pole dieser Magneten sind auf einer Seite durch magnetisierte Platten Terbunden, welche Joche 5' und 6' bilden. Einer der Induktoren ist perspektivisch in Fig. 10 dargestellt. Die Gesamtlänge der Flusslinien in dem zusammengesetzten Magneten ist verhältnismässig gross, wodurch es ermöglicht wird, Material mit einer hohen remanenten magnetischen Induktion zu verwenden. Der Fluss in dem Luftspalt zwischen den äusseren Teilen Ή und S ist besonders stark,

und man kann vier sehr flache Spulen verwenden. Die Spule 13 ist die Steuerspule, welche die leitfähigkeit des Transistors 18 steuert, welcher in dem isolierten Träger 16 angeordnet ist. Die Spulen, welche die Schenkel in entgegengesetztem Sinne anziehen sind mit H₅ 15 und 15^f bezeichnet. Die Sperrklinke 26 ist auf dem Teil 38, welches zu dem Uhrwerkgehäuse gehört, mittels eines in einer Führung gleitbaren und einstellbaren Trägers 39 befestigt. Dieser Träger ist U-förmig und kann seitlich bewegt werden. Die Bewegung wird erreicht mittels der mit Peingewinde versehenen Schraube 40. Eine Feder 41 drückt den Träger 39 gegen den Kopf 42 der Schraube 40, und, wie man seiht, ist es sehr einfach, die günstigste Einstellung der Sperrklinke 26 einzustellen, um Rückdrehungen des Ankerrades 20 auszuschalten.

Die einzigen Teile, die sich nach jahrelangem Gebrauch abnutzen, sind die Klinken 19, 26 und das Ankerrad 20. Diese Teile sind auswechselbar angeordnet, und es sind Ersatzteile in dem Behälter 43 des Gehäuses als Eeserve vorgesehen. Selbstverständlich können Änderungen der Konstruktion an dem Uhrwerk nach Fig. 9 vorgenommen werden. Insbesondere können die Arme

1 und 2 aus einem Stück bestehen, wie es bei einer Stimmgabel der Pail ist. Der Platz 43 kann auch von einer ladeeinrichtung für einen Akkumulator eingenommen werden, wie er beispielsweise in dem französischen Zusatzpatent Ir. 74 449 beschrieben ist.

Bei dem in den Figuren 11 bis 14 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Hilfs-Schwinger 22 der Pig. 1 durch eine kleine Stimmgabel 44 ersetzt, deren Masse geringer ist als diejenige des Hauptschwingers. Der Hauptschwinger besteht aus zwei .Armen 1' und 2' deren Basen 1" und 2" unter starken Druck miteinander verschweisst, verlötet oder verklebt sind. Die Hilfs-Stimmgabel 44» die mit einem Magneten 45 versehen ist, erhält Antriebsimpulse über eine Spule 15', die zur gleichen Zeit wie die Spulen 14 und 15 gespeist wird. Die Stimmgabel arbeitet synchron mit verstärkten Schwingungen, Ihre Amplitude wird durch den seitlichen Anschlag 24 begrenzt. Die Schwingung der Stimmgabel 44 wird durch das Ankerrad 20 in eine fortlaufende Drehung umgesetzt durch ein Klinkentrieb, welcher dem des Tferkes nach Fig. entspricht. Die perspektivischen Darstellungen der Fig. 12 zeigen die ?/esentlichen Teile des Uhrwerkes nach Fig. 11. Fig. 13 zeigt die Ver-

bindung der Wicklungen 13» H, 15» 15' mit der Stromquelle S, welche an der Stell 17 angeordnet ist.

Pig. 14 stellt eine Abänderung der den Magnetfluss erzeugenden Organe dar, die auf den äusseren Enden der Arme 1' und 2' befestigt sind. Jeder Permanentmagnet-Induktor ist ein zusammengesetzter Magnet, der aus dem Teil 46 mit rechteckförmigem Querschnitt aus anisotropem Material, wie z.B. Alnico, und dem Magneten 47 in Form eines J aus einer weichen legierung auf der Basis von Eisen und Kobalt besteht. Der luftspalt wird von einem Strom von Flusslinien geringer Ausdehnung durchsetzt entsprechend den umfassenden leiterbündeln 13,14. Die Dämpfung des Zeitmess-Schwingers 1', 2' ist äusserst gering, und es ist möglich, in den Wicklungen 14, 15 und 15' aufgrund der G-rösse des W&ktorsA φ / A χ eine sehr starke gegenelektromotorische Kraft zu erzeugen.

Pig. 15 a zeigt in sehr grossem Masstab die Klinkenschaltung des Uhrwerkes, die oben in Verbindung mit Fig. 9 beschrieben worden ist. Die Klinken 21 und 26 und die Zahnung des Ankerrades 20 sind in dem Augenblick t₁ dargestellt, wenn nämlich die Lamelle 21, welche im Sinne des Pfeiles 1. nach hinten

zurückkehrt, sich in der Mitte des Weges mit geringer Amplitude P/2 befindet. Die Wechselbewegung der läse der Antriebsklinke 19 ist als Funktion der Zeit in den Richtungen Ox und 0-x durch das Diagramm in Pig. 15b dargestellt. Die Zeiten sind auf der Achse 0, angegeben.

Wenn der Schwinger 1,2 mit geringer Amplitude arbeitet, verlässt die lamelle 22 (Fig. 9) nichtden linger 23, und es bewegt sich die Antriebsklinke 21, indem sie eine seitliche sinusförmige Bewegung mit der Amplitude P/2 annimmt. Die läse der Klinke 19 nimmt die in Fig. 15a gestrichelt dargestellten Endlagen ein. Das Ankerrad wird Schritt für Schritt unter ausgezeichneten Bedingungen angetrieben. Die Sperrklinke 26 hält das Rad 20 nach jeder Antriebsbewegung im Sinne fr fest.

Es ist notv^endig, die gleiche Arbeitsweise zu erhalten, wenn der Schwinger 1, 2 eine sehr viel grossere Amplitude annimmt. (z.B. eine Amplitude entsprechend der unten in Fig. 15b gezeigten Bewegung) . Nimmt man als Ausgangspunkt der seitlichen Bewegungen den Wert X₁= 0, so sieht man, dass während

der Bewegung in Sichtung des Pfeiles t. die Amplitude ^x ist, während die Bewegung in Richtung des Pfeiles f,- den Wert P/2 beibehält, da der Anschlag (Pig. 9) die lamelle 22 zurückhält. Die günstigste Lage der Sperrklinke 26' ist nicht verändert, und die Klinke 29 kann nicht zwei Zähne auf einmal fortschalten. Die Anfänge dieser Bewegungen in Sichtung f. sind unwirksam. Wenn die Bewegung im Sinne f. den Wert P überschreitet, kann Dian trotzdem die richtige Arbeitsweise des Klinkengetriebes mittels eines Anschlages 48 sicherstellen, welcher so angeordnet ist, wie es die Darstellung nach Pig. 15a zeigt. Dieser Anschlag hebt den Teil 19 an, ohne^ass dieser in den Zahn 49 eingreift. Man sieht, dass das zeithaltende Gerät regelmässig fortgeschaltet, wenn nur die Amplitude der seitlichen Bewegungen der Hase 19 grosser als P/2 ist.

Um die Verluste durch gleitende Reibung zu vermindern, kann man zu folgenden sich ergänzenden Verbesserungen greifen?

1. Man wählt die Biegsamkeit der Lamelle 26 derart, dass die Sperrklinke 16' einen mechaniscnen Impuls

von unten nach oben erhält, wenn das Ankerrad um einen Zahn in Richtung des Pfeiles fV fortschreitet. Um die Energieverluste zu vermindern, gibt man der Sperrklinke, die in Fig. 15a gezeigte Form (Winkel von 90°) und man begrenzt die Stärke der Lamelle 26 derart, dass die Sperrklinke sich wie ein sehr leichter Schwinger verhält mit einer Eigenperiode, die weitgehend mit der Eigenperiode P der schwingenden Arme

1. 2 übereinstimmt. Unter diesen Voraussetzungen schwingt diese lamelle in der Bähe der mechanischen Resonanz, und es wird die Synchronisation durch sehr geringe Stösse zwischen dem Ankerrad 20 und der Fläche 26", die schwach geneigt ist, sichergestellt (Winkel von ungefähr 35°).

2. Für die Antriebsklinke wählt man ebenfalls die Stärke der Lamelle 21 so, dass eine Eigenperiode der Klinke 19 in vertikaler Richtung sehr nahe dem Wert T erreicht wird.

3. Um die mechanische Reibung und die niederfrequenten Stösse zwischen der Klinke 2β' und dem Ankerrad 20 auszuschalten, kann man zu einer magnetischen Sperrklinke greifen, die schematisch in den Fig. 16 und 17 dargestelltdst. Es trägt zum Beispiel

ein sehr leichtes Rad 50, welches mit dem Ankerrad 20 fest verbunden ist, einen Belag aus ferromagnetischem Material, welches eine sehr starke Koerzitivkraft aufweist (ein Material, welches besonders für die Tonaufzeichnung auf Magnetbändern verwendet wird) Man bildet auf diesem magnetischen Belag an der TJmfangsflache wechselnde Magnetpole, deren Abstand

der
P'/Teilung des Antriebs-Ankerrades 20 entspricht.

Durch die Wahl des radialen Luftspaltes ist es möglich, zu bewirken, dass die mechanische Sperrkopplung, welche auf kurze Entfernung durch die festmagnetisierten Teile 50 und 52 ausgeübt wird, die gleiche,ist, wie bei der durch die mechanische Sperrklinke (Fig. 17) bewirkte Kopplung.

Die i'iguren 18 und 19 zeigen eine abgeänderte Ausführungsform des zeithaltenden G-erätes nach Pig. 11. Die Konstruktionsanderungen sind in der Zeichnung dargestellt, und es sind gleichartige Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Besonderheit der Ausführungsform nach Fig. 18 ergibt sich insbesondere daraus, dass die Klinken zu gegebener Zeit durch die Hilfselektromagneten 58 und angehoben werden. In die Steuerkreise kann man ent-

sprechend dem bekannten Stand der Technik Phasenverschiebungsmittel einführen (Kapazitäten und Widerstände), um auf die lamellen 21 und 26 Anziehungskräfte in den günstigsten Augenblicken einwirken zu lassen, um die gleitende Reibung4uf dem Ankerrad 20 zu vermindern. Das Klinekngetriebe ist mit sehr grossem Masstab in Pig. 20 dargestellt. Man sieht, dass die Antriebsnase 19 eine geschlossene ovale Kurve beschreibt (punktierte linie). Infolgedessen ist die Dauer der mechanischen Kontakte vermindert, und es wird die Abnutzung beträchtlich verringert. Die Anordnung nach Pig. 18 erlaubt also die Verwirklichung eines Ohronometers hoher Präzision. Man kann auch eine isochrone Stimmgabel 1', 2" erhöhter Frequenz (400 Hertz) wählen, welche ohne Alterung mit einer äusserst geringen Amplitude arbeitet. Der Hilfs-Schwinger 44 wird eventuell gesteuert durch eine elektronische Frequenzteilereinrichtung. Durch Übernahme beispielsweise einer auferlegten Frequenz von 100 Hertz für die Hilfs-Stimmgabel und die Antriebsklinke 21 vermeidet man die Schwierigkeit und Unsicherheit der bisher in verschiedenen Uhren mit Stimmgabelmotor verwendeten Klinkengetriebe.

Fig. 21 zeigt ein vereinfachtes Schaltschema,

v/elches die Verbindung der in der Einrichtung nach Pig. 23 gezeigten Teile darstellt. TJm die Dauer der von der Stromquelle S gelieferten Stromimpulse zu verringern, ist in den Kreis der Steuerspule 13 ein nichtlinearer Widerstand 60 eingeführt, welcher die folgenden Eigenschaften aufweist: Dieser Widerstand 60 hat einen sehr hohen Wert, wenn die in der Spule 13 erzeugte Spannung gering ist und er/erhindert in diesem lalle den Durchgang des Stromes i. Wenn aber die Spannung einen Wert erreicht, welcher nahe dem Maximalwert der induzierten Spannung ist und die Spannung die Richtung des Pfeiles hat (Durch-

der
gangsrichtung desStromes in Verbindung Emitter P-Basis Έ) bricht der Widerstand 50 zusammen und ermöglicht die Vergrösserung des Stromes i und infolgedessen die plötzliche leitfähigkeit des Transistors 18. Man sieht, dass die Veränderung des Widerstandes 60 es ermöglicht, die Dauer des Arbeitsstromflusses I zu vermindern. Man kennt bereits verschiedene Gleichrichter und Halbleiteranordnungen, welche die oben angegebenen Eigenschaften aufweisen (z.B. kann man ein Selen-Mikroventil verwenden).

Fig. 22 zeigt eine Tereinfachung der im

einzelnen in Verbindung mit lig. 1 beschriebenen Einrichtungen. Ein einzelner Elektromagnet wirkt auf die lamelle 21 ein, um die Antriebsklinke 19 während der Bewegung in Richtung des Pfeiles f-j in Kontakt zu bringen, worauf sich die Klinke plötzlich von dem Ankerrad 20 entfernt. Die Achse dieses Rades wird leicht gebrems t durch eine Blattfeder 61, welche sich auf ein Ende der Lagerzapfen legt. Das Ankerrad kann sich nicht zurückdrehen, denn die Klinke 19 springt bei seiner Rückwärtsbewegung über einen Zahn, ohne ihn zu berühren. Die Lamelle 21 muss im Voraus so gebogen werden, dass sie sich bei fehlender Erregung des Elektromagneten 33» der mit dem Polstück 34 versehen ist, von dem Ankerrad abhebt.

Iig. 23 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Uhrwerkes nach Fig. 1 und Fig. 9. Die ohne Veränderung der Punktionen verbliebenen Organe sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Das wesentliche Merkmal der Einrichtung nach Fig. 23 besteht darin, dass die dritte Lamelle 22, welche die Antriebsklinke 19 trägt, von einer elektromagnetischen, mit Wirbelstrom arbeitenden Kupplungseinrichtung angetrieben wird. Zu diesem Zwecke trägt diese Lamelle 22 einen Ring 88

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sehr guter Leitfähigkeit (aus Kupfer oder Keinaluminium), welcher ein Polende des Magneten 7 umgibt. Man gibt der lamelle 22 eine Eigenfrequenz, die nahe derjenigen der Zeitmess-Stimmgabel 1, 2 ist. Mit Hilfe von seitlichen Anschlägen 24 und 25 wird die Bewegung der Klinke 19 derart begrenzt, dass die aktive Bewegung der läse etwa. 1 1/2 mal so gross wie die Teilung P des Ankerrades 20 ist. Die Lamelle 22 synchronisiert sich leicht, und es ist möglich, eine Teilung P geringer G-rösse zu verwenden (z.B. unterhalb 0,2 mm).

Um das Gerät ohne Halt zu regulieren, kann man eine Korrekturvorrichtung verwenden, welche auf Anziehung oder Eückstoss durch einen Magneten beruht, und welche auf die eigene Periode der Stimmgabel 1, einwirkt (z.B. ein kleiner Magnet 89, welcher mit einem kleinen Zeiger und einem äusseren Steuerknopf versehen ist). Die Steuerung schnell-langsam kann schnell erfolgen durch ein stroboskopisches "Verfahren, wenn man ein Normal vorsieht, welches die genaue Frequenz der Stimmgabel angibt.

3?ig. 24 zeigt eine andere Abwandlung öer Einrichtung nach Pig. 1 . Der Antrieb der Lamelle 22

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wird durch magnetischen Rückstoss zwischen dem Magneten 7 und dem kleinen Magneten 90 "bewirkt, welcher auf der lamelle 22 aufgeklebt ist.

Pig. 25 zeigt eine Weckeinrichtung, deren Zeitmesseinrichtung wie das Gerät nach Pig. 24 arbeitet. Die Arme 1 und 2 sind mit gabelförmigen Magneten 91 und 92 versehen (siehe die perspektivische Ansicht nach Pig. 26), welche die vertikalen Seiten der Flachspule 93 umgeben, welche die Wicklungen Bö und BE enthält. Diese wirken mit der Stromquelle und dem Transistor 18 in der bereits beschriebenen Weise zusammen. Die lamelle 22 wird durch eine magnetische Kupplung zwischen dem Magneten 91 und dem kleinen Magneten 90' (getrennt dargestellt in Pig. 28) angetrieben. Eine läuteeinrichtung mit einer grossen Glocke 62 und dem Hammer 65 wird mit Hilfe eines kleinen Motors angetrieben. Dieser Motor wird durch eine Entklinkungsvorrichtung angeworfen, ?/elche mit dem locken EH betätigt wird. Er kann stillgesetzt werden durch die Einrichtung, welche durch den äusseren Knopf 94 und den biegsamen Arm gebildet ist. Da der die Läuteeinrichtung betätigende Motor nur selten arbeitet ist es möglich, einen ver-

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hältnismässig gross en Leistungsverbraucli in Kauf zu nehmen, wodurch die Vorrichtung vereinfacht werden kann.

Fig. 29 zeigt einen neuen Ohronometer-Sender, welcher mit den vorher "beschriebenen verbesserten Organen ausgerüstet ist. Die schwingenden Arme 1 und 2 der Zeitmess-Stimmgabel sind versehen mit

a) kleinen quergerichteten Magneten 103» 104, 105, welche jeweils in die Spulen BO und BE, BE' eintauchen!;

b) einem Magneten 106, welcher magnetisch die Steuerlamelle 107 eines mechanischen Zeitzählwerkes antreibt, welches die Zeit mit einer Genauigkeit von einer hundertstel Sekunde anzeigt. Der die Schwingung selbst unterhaltende Kreis der Stimmgabel 1, enthält das Normalelement 108 (Quecksilberelement) und den Transistor 110, welcher durch die Steuerspule BC periodisch leitend gemacht wird (in der Spule BC schwingt ein Polende des Magneten 103). Der Ausgangskreis enthält in Eeihe mit dem Element 108 die Emitter-Kollektor-Elektroden des Transistors

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110, die Antriebsspulen BE und BE¹ und die Elektroden 111 (Emitter) und 112(Basis) des Ieistungstransistors 11J. Die Einrichtung kann Impulse in ein zweiaderiges letz 114, 115 mittels einer Batterie 116 liefern, wobei der Transistor 113 wie ein periodisch betätigter Kontakt mit den Anschlüssen 111, 117? wirkt.

Alle Organe des Öhronometer-Senders sind in einem hermetisch abgeschlossenen Gehäuse 117 untergebracht, welches mit Türen versehen ist, welche den Austausch des Elementes 108 und die Regulierung des Zeitmessgerätes ermöglichen. Ein Knopf 118 zur äusseren Steuerung ermöglicht die Schneller- und langsamerregelung. Dieser Knopf gehört zu einer nichtmagnetischen Schraube, welche mit einem Stab 119 mit permanenter Magnetisierung gehört und den man mehr oder weniger zwischen die verlängerten Joche der schwingenden Magneten einführen kann, wie es die Fig. 29 zeigt. Die magnetischen Anziehungskräfte beeinflussen ein wenig die Schwingungsperiode der Schenkel 1 und 2. Beispielsweise kann man den täglichen Gang des Chronometers um einige Sekunden verändern, wodurch leicht die kleinen Änderungen der Eigenfrequenz der Stimmgabel 1, 2 kompensiert werden können. In dem Gehäuse 113 kann man eventuell eine der bekannten Temperatur-Stabilisierein-

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richtungen unterbringen (z.B. einen Thermostat-Regler).

Die Einrichtung nach Pig. 29 ist insbesondere für folgende Anwendungen geeignet:

Tragbare Bord-Chronometer für Fahrzeuge (Autobus, lokomotiven, Flugzeuge, Schiffe); Öhronometer-Sender für Signale der Frequenzen zwischen 50 und 400 Hertz, für die Zeitnahme, für die Speisung von Stempeluhren, für verschiedene Registrierungen und die Speisung von Programmeinrichtungen usw. Das neue Ohronometer bietet folgende prinzipielle Torteile, die es von den zur Zeit im Gebrauch befindlichen Öhronometern unterscheidet:

Es kann kleine Teile einer Sekunde anzeigen, und das Regelorgan 1, 2 enthält keine geölten Zapfen; die Regelung schneller-langsamer erfolgt ohne Anhalten des Uhrwerkes; die Signale, welche zwischen den Klemmen 111 und 117 entnommen werden können, können Synchronmotoren grosser Leistungen betätigen.

Die teilweise schematische Skizze, die sich rechts in der Figur 29 befindet, zeigt als Beispiel

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einen Zeitempfänger, welcher duroh die Zeitmess-Stimmgabel 1, 2 gesteuert wird. Das Steuerorgan ist ein kleiner Synchronmotor bekannter Art, welcher einen vielpoLigen Rotor aufweist, welcher von einem glatten Ring 120 aus stark vormagnetisiertem isotropem Barium-ferrit besteht und abwechselnde

periphere Pole, N,S,IT, S aufweist, wobei die

inneren Kraftlinien entsprechend den Pfeilen verlaufen. Der Rotor dreht sich in einem ferromagnetischen Gehäuse 121, das zylindrisch ausgebildet und konzentrisch zum Rotor angeordnet ist.

Wenigstens eine der Spulen (122) verhält sich wie ein induktiver Empfänger, während die anderen Spulen (123» 124) Antriebsspulen darstellen, welche von dem Hauptnetz 114? 115 gespeist werden. Jedoch schaltet man, wie es die Zeichnung zeigt in Reihe mit der Antriebswicklung die Elektroden 125 (Emitter) und 126 (Kollektor) eines Transistors 127, welcher wie ein Unterbrecher wirkt, welcher durch den Rotor ρ mal pro Sekunde betätigt wird (p ist die Anzahl der Polpaare des Motors). Zu diesem Zwecke sind die äusseren Teile der G-eneratorspule 122 jeweils mit der Basis 128 und dem Emitter 125 des

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Transistors 127 verbunden. Die Kristalle des Transistors 127 werden leitend, wenn ein schwacher Eingangsstrom in Richtung der Pfeile fliesst.

Die Charakteristiken der Spulenanordnung und die Winkellagen der festen Wicklungen sowie die Yerbindungen sind so gewählt, dass die gleichmässige Drehung des Rotors unter folgenden Bedingungen aufrechterhalten wird.

Der Motor arbeitet nach dem Anwerfen wie derjenige der bekannten Uhren mit "phonischem Rad", er erhält kurze Stromimpulse I, wenn die Transistoren 113 und 127 gleichzeitig leitend sind und die Belastung der Stromquelle 116 ermöglichen. Während des Auftretens des Stromes I bewegen sich die beweglichen Pole Ή, S,H, S .... des Rotors vor den aktiven Leiterbündeln der Antriebsspulen 123» 124·... vorbei und es ergeben sich daraus starke elektromagnetische Impulse, die übereinstimmend in Richtung der Bewegung gerichtet sind. Der Transistor 127 tritt in Tätigkeit, wenn der Sotor schneller als die ideale synchrone Bewegung zu laufeiyversucht. I¹Ur den Pail einer Geschwindigkeitsabnahme ergibt sich eine

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Ehasenabweichung zwischen den leitenden Zeiten der Transistoren 113 und 127. Infolgedessen werden die Ströme I verkürzt und der Rotor, der weniger Energie erhält, kann nicht mehr die hohe Geschwindigkeit aufrechterhalten. Unter diesen Voraussetzungen ist der erhaltene Lauf des Motors sehr stabil, da sich die Antriebsleistungen augenblicklich einstellen, um die gewünschte synchrone Arbeitsweise einzuhalten.

Versuche haben gezeigt, dass die beschriebene Einrichtung es ermöglicht, die kurzzeitigen Geschwindigkeitsänderunge, die auftreten, wenn der Transistor 127 weggelassen wird (Pail der klassischen phonischen Räder) zu vermindern. Das Antriebsdrehmoment ist immer positiv und der mittlere elektrische Leistungsverbrauch (proportional der Dauer jedes Stromdurchganges) ist minimal.

. Der betrachtete Motor eignet sich speziell für die Steuerung von Zeitempfängern geringen Durchmessers, die durch Stimmgabeln gesteuert werden. Die Gfeschwindigkeit des Rotors wird vermindert, wenn man eine erhöhte Polzahl wählt, und es sind die elektrischen

und magnetischen Verluste sehr gering. Man kann einen kontinuierlichen Antrieb eines Rotors 120 mit 15 mm Durchmesser mit einer mittleren elektrischen Leistung von weniger als 20 ffiikrowatt erreichen. In diesem Falle wird die Batterie 116 ersetzt durch eine Zelle oder ein Akkumulatorelement geringen Volumens.

In den Zeitverteilungseinrichtungen, der in Fig. 29 gezeigten Art ist es manchmal vorteilhaft, eine Frequenzverminderungseinrichtung vorzusehen, welche es ermöglicht, übliche Nebenuhren durch Aussenden von Strömen mit grossen Zwischenräumen zu betätigen. (z.B. mittels eines kurzen Stromes, der alle halbe Minuten gewechselt wird).

Die vorstehend beschriebenen Zeitmess-Einrichtungen sind mit verbundenen schwingenden Lamellen ausgerüstet, die sich wie Schenkel an der Stimmgabel verhalten. Es versteht sich von selbst, dass die Verbesserungen der Erfindungen sich auch £w? auf andere Arten elektromechanischer Schwinger anwenden lassen, insbesondere auf schwingende Torsionspendeluhren mit erhöhter Frequenz, wobei die Winkelamplituden verhältnismässig gering bleiben (z.B. unterhalb von 5°).

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Die wesentlichsten Organe einer verbesserten Zeitmesseinrichtung, welche zwei Torsionspendel umfasst, die im entgegengesetzten Sinne schwingen, sind in grossem Masstab auf den Teilansichten der Pig. 30 und 31 dargestellt, wobei S¹Ig. 31 einen Schnitt nach der linie 42-42 der Fig. 30 darstellt. Auf der Darstellung sieht man nur die mittleren Seile der Torsionsbänder BT₁ und BTp mit kreuzförmigem Querschnitt, deren Enden in einem nichtdargestellten Gehäuse starr befestigt sind. Die schwingenden Massen, die auf Erdanziehungskräfte unempfindlich sind, schwingen um die geometrischen Achsen Y-, - Ϊ. , und Yp - L·,. Der linke Schwinger trägt kleine Magneten 140 und 141, die so angeordnet sind, wie es die Schnittzeichnung nach Iig. 31 zeigt. Das äussere Polende des Magneten 140 taucht ein und vibriert in den koaxialen Wicklungen BO-BE, welche die Aufgabe haben, die Rotationsschwingungen aufrechtzuerhalten. Der Magnet 141 hat die Aufgabe, den rechten Schwinger BT₂ durch eine Wirbelstromkopplung anzutreiben. Zu diesem Zwecke trägt die Masse 142 eine ausgehöhlte Verlängerung 143, welche das schwingende des Magneten Hl umgibt. Der Teil 142-143 ist vorzugsweise aus Kupfer, und es lässt jede schnelle Bewegung des Magneten 141 in Bezug auf den Teil 143

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Wirbelströme entstehen, wodurch eine elektromagnetische Kopplung mit dem rechten Schwinger verstärkt wird. Dieser rechte Schwinger trägt eine Klinke, welche Schritt für Schritt eine Ankerrad 144 weiterschalten soll. Die Klinke ist auf einer biegsamen Lamelle 145 befestigt, deren Bewegungen durch die Anschläge 146 und 147 begrenzt sind. Die Wirkungsweise entspricht derjenigen der in Pig. 23 dargestellten Einrichtung.

Die Einzeldarstellungen mit grossem Massstab der Pig. 32 und die Schnittansieht der Fig. (Schnitt nach der linie 45, 45' der 3?ig. 32) zeigen Antriebsorgane einer Stimmgabel. Vier kleine querliegende Magneten 151, 152, 153 und 154 sind auf dem äusseren beweglichen Enden der Arme 1 und 2 befestigt. Die Steuerspule und die Antriebsspulen BE, BS* und BE" sind versenkt und in seitliche Träger 155 und 156 aus gegossenem Isolationsmaterial eingeklebt. Diese [Träger, die leicht abnehmbar sind, enthalten die elektronischen Bestandteile und die Verbindungsdrähte. Die Schwingungsfrequenz wird erhalten durch die Wahl der Abmessungen der Arme 1 und 2 und der Hilfsmittel, welche eine leichte Regelung ermöglichen, um die Eigenfrequenzen der Arme 1 und

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und 2 zu justieren, verwendet man zwei zugespitzte Schrauben 156 und 157 aus ferromagnetisch ein Metall (vormagnetisiert oder nicht J. Diese Schrauben sind vor den zu Schrägflächen angespitzten Enden der Arme 1 und 2 angeordnet. Man sieht, dass die magnetische Anziehung oder Abstossung zwischen den festen und beweglichen Teilen das Rückstossmoment jedes Armes gegen seine statische Gleichgewichtslage verändert. Die Veränderung der Abstände der Spitzen und Schrägflächen erlaubt so eine leichte Änderung der Eigenfrequenz jeder schwingenden Lamelle.

Zwischen den Armen 1 und 2 ordnet man einen kleinen Magneten 158 an, welcher magnetisch durch zwei Seitenwände aus einer thermomagnetischen legierung überbrückt ist (Legierung auf der Basis von Eisen, Nickel, die durch einen sehr niedrigen Curie-Punkt gekennzeichnet ist). Die magnetischen Streuflüsse um den Magneten 158 hängen von der Umgebungstemperatur ab und sie üben Anziehungskräfte aus, welche die Schwingungsperiode leicht verändern. Durch leichte Veränderung der Permanentma,gnetisierung des Magneten 158 und insbesondere die Lage dieses Magneten und die Abmessungen der thermoempfindlichen

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Seitenwände kann man eine Änderung der Frequenz erhalten, welche die Veränderungen neutralisiert, welche durch den geringen thermo-elastischen Koeffizient der Arme 1 und 2 hervorgerufen werden. Um die Isochronismusfehler zu korregieren, welche durch die Amplitudenänderungen der Stimmgabel hervorgerufen werden, nutzt man den Einfluss der Lage der sehr flachen Steuerspule BO aus. Bei den sehr grossen Geräten bestimmt man die günstigste seitliche lage dieser Spule, welche den Transistor steuert, welcher wiederum die Antriebsspulen BE, BE^r und BE" speisen soll. Durch Entfernen oder Annähern der mittleren Windungen von BC an den -aktiven Pol des Magneten 151 verändert man die lage der Antriebsimpulse im Bezug auf die statische Gleichgewichtslage des Schenkels 1. Diese Regelung ist leicht bewirkt durch einige methodische Tersuche, die mit einem Vibrographen oder einer Stroboskopeinrichtung kontrolliert werden. Es genügt dann in der Serienfabrikation die Lage der Spule BG anzunehmen, welche die beste Isochronismuskompensation bewirkt.

3?ür eine Stimmungsgabel-Antriebsvorrichtung werden folgende "Werte vorzugsweise gewählt:

Die lormal-Stimmgabel 1, 2 schwingt mit 400 Hertz j

Frequenzteilung im Verhältnis 1 ϊ 8 j

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Ausgangssignal 50 Hertz, welches es ermöglicht, ein Ankerrad schrittweise weiterzuschalten und übliche Synchronmotoren durch einen Wechselrichter anzutreiben, welcher durch die von der Spule 13 gelieferte Spannung gesteuert wird.

Die gemäss den Figuren 1, 11, 18, 23» 26 ausgebildeten Stimmgabeln ermöglichen die Herstellung elektromeehanischer Filter und äusserst empfindlicher Resonanzrelais, die auf eine einzige Steuerfreqeunz ansprechen. Diese Eelais können betätigt werden durch Wellenströme oder Impulsströme und man kann auf diese Weise Anrufwähler verwirklichen, welche durch ein sehr kleines Impulssignal gesteuert werden, das zugleich durch die Frequenz und den ΰ-iehtungssinn eines sehr schwachen Steuerstromes gekennzeichnet ist. Derartige Eelais sind auch für Fernsteuerungseinrichtungen geeignet. Sie arbeiten mit sehr viel schwächeren Signalen als diejenigen die man bisher verwendet, wodurch es ermöglicht wird, die Hinrichtungen der Zentralsendeanlagen zu vereinfachen.

Claims (21)

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1. Elektromagnetische Antriebsvorrichtung mit einem Stimmgabelsciiwinger oder Tors ions schwinger mit ähnlich kleiner Amplitude, welcher über einen auf induktivem Wege gesteuerten Halbleiterverstärker kontaktlos in Schwingungen gehalten wird, wobei die Schwingerbewegungen über ein Klinkengetriebe in eine Drehbewegung umgeformt werden, vorzugsweise für zeithaltende Geräte, dadurch gekennzeichnet, dass ein von dem Hauptschwinger angestossener weiterer Hilfsschwinger (22,44,142) vorgesehen ist, welcher eine ein Schaltrad (20, 50, 144) betätigende Klinke (21, 51, 52, 145) bewegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung eines Stimmgabelschwingers jeder der Schwingarme (1,2) einen Permanentmagneten (7j8) trägt und jedem Permanentmagneten eine Antriebsspule (14, 15) zugeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Begrenzung der Bewegung des

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Hilfsschwingers (22, 44, H2) in Richtung auf den ihn anstossenden Arm des Hauptschwingers ein Anschlag (24j H6) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein von den den Schwinger antreibenden Impulsen gespeister, auf die Antriebsklinke (21 ) bei deren Rückwärtsbewegung ein-wirkender Elektromagnet (33» 58) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein von den den Schwinger antreibenden Impulsen gespeister, die Sperrklinke (26) des Schaltrades (20) bei dessen Portschaltung anhebender Elektromagnet (59) vorgesehen ist.

6. Yorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet (33) einem zweiten auf die Sperrklinke (26) des Schaltrades (20) einwirkenden Polteil aufweist, durch den die Klinke (26) bei Fortschaltung des Schaltrades (20) angehoben wird.

7. Yorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinkenfedern (21, 26, 51, 52) des

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Sclialtrades (20, 50) eine Eigenschwingungsperiode aufweisen, die der Sciiwingungsperiode des Haupts chwingers ent spri eilt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4> dadurch, gekennzeichnet, dass den Polen des Elektromagneten (33) unter Bildung eines Luftspaltes gegenüberliegend am HiIfsschwinger (22) ein ferromagnetiseher Teil (37) angeordnet ist und dass an der den luftspalt durchsetzenden Antriebsklinke (21) ein Permanentmagnet befestigt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklinke (26) des Schaltrades (20) in ihrer Längsrichtung verschiebbar angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsklinke (21) eine in das Schaltrad (20) eingreifende läse (19) mit einer nach Eückwärts gerichteten Schrägfläche trägt und dass ein die Schrägfläche angreifender Anschlag (48) derart vorgesehen ist, dass die Fase (19) unabhängig von der Amplitude der Sehaltklinke (21) auf einem vorgegebenen

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Weg geführt wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung eines Schaltrades mit sägeζahnartiger Verzahnung die Sperrklinke (26) eine dachförmige Hase (26·) trägt, deren eine Dachfläche bei Eingriff in eine Zahnlücke im wesentlichen parallel der schwach geneigten Zahnflanke des benachbarten Zahnes verläuft und deren andere !lache hierzu senkrecht gerichtet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die schwach geneigte Zahnflanke und die eine Dachfläche der Sperrklinkennase (26·) um etwa 55° gegen den den Zahn durchsetzenden Radius geneigt sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsschwinger selbst als Stimmgabelschwinger (44) oder [Torsionsschwinger (142) ausgebildet ist.

14· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 13» dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsschwinger (44) einen Permanentmagneten (45) trägt und dass ein diesen Per-

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manentmagneten beeinflussender, von den den Hauptschwinger antreibenden Impulsen gespeister Elektromagnet (15') vorgesellen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsschwinger (22, 142) einen von dem Permanentmagneten (7> 141) eines Armes des Haiiptschwingers durchsetzten Kurzschlussring (88,143) trägt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der HilfsschYfinger (22) einen Permanentmagneten (90) trägt, dessen Magnetisierungsrichtung derjenigen des von einem Schwingarm äes Hauptschwingers getragenen Permanentmagneten (7) entgegengerichtet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Welle des Schaltrades (20) eine an ihrem umfang eine Vielzahl von Magnetpolen mit wechselnder Polarität aufweisende Scheibe (50) angeordnet ist und dass die Sperrklinke einen Permanentmagneten (51, 52) mit wenigstens einem auf den Umfang der Scheibe (507 gerichteten Pol trägt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-

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net, dass bei Verwendung eines Stimmgabelschwingers (1,2) den Enden der Schwingarme gegenüberstehend in deren längsrichtung verstellbare Schrauben (156, 157) aus ferromagnetischem Material vorgesehen sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben (156, 157) selbst in Achsrichtung magnetisiert sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Schwingarme (1,2) keilförmig ausgebildet und die auf die Schwingarmenden weis enden Schraubenenden zugespitzt sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung eines Stimmgabelschwingers zwischen den Schwingarmen (1,2) ein von einer Legierung mit wärmeabhängiger magnetischer leitfähigkeit, z.B. auf der Basis von Eisen und lickel,umgebenc-t-er Permanentmagnet (158) angeordnet ist.