DE1975183U - Vorrichtung zur anzeige der bevorstehenden erschoepfung einer uhrbatterie. - Google Patents

Description

RA.576 726-9.m87

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Fabriques Movado La Chaux-de-Fonds (Schweiz)

Yorrichtung zur Anzeige der bevorstehenden Erschöpfung einer Uhrbatterie.

Es bestehen verschiedene Vorrichtungen zur Anzeige des Entladungszustandes einer Uhrbatterie, insbesondere im Zusammenhang mit der Schwingungsamplitude der Uhrenunruh. Die bevorstehende Erschöpfung der Uhrbatterie wird dann durch den Umstand angezeigt, dass die Unruh bei ihrer Schwingung nicht mehr in einem Fenster des Zifferblattes erscheint. Dieses und ähnliche Torgehen weisen zwei wesentliche Nachteile auf:

MS/vs/16,081
Fall 2 . .

sie sind nicht anwendbar wenn der Gangregler mit Tonfrequenz schwingt und sie zeigen die bevorstehende Erschöpfung durch das Verschwinden eines Signals an, was der Aufmerksamkeit leichter entgeht als das Auftreten eines Signals.

Die vorliegende Neuerung betrifft nun eine Vorrichtung zur Anzeige der bevorstehenden Erschöpfung einer Uhrbatterie, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine auf einem beweglichen System angeordnete Marke aufweist, wobei das System unter Feuerwirkung in einer durch einen Anschlag bestimmten Lage gehalten und anderseits durch einen, einen elektrischen Parameter der Batterie umsetzenden ¥andler in entgegengesetzter Richtung belastet wird, derart, dass das System die durch Anschlag bestimmte Lage nur einnimmt, wenn die Batteriespannung unter einem Grenzwert liegt, und wobei die Marke nur sichtbar ist, wenn sich das System in der durch Anschlag bestimmten Lage befindet.

Die Zeichnung zeigt einige Ausführungsbeispiele der neuerungsgemassen Vorrichtung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch und rein funktionell zwei charakteristische Stellungen des Systems der Vorrichtung. Fig. 3 zeigt eine besonders günstige Ausführungsform. Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die Ausführung nach Fig. Fig. 5 ist eine Seitenansicht der Ausführung nach Fig. 3. Fig. 6 ist ein Schaltschema eines üblichen elektrischen Kr e i s e s .

In Fig. 1 ist mit dem Organ 1 schematisch das bewegliche System angedeutet, welches um seine Befestigung 6 gebogen oder geschwenkt werden kann. Das System 1 wird durch eine elastische Kraft mit einer gewissen Vorspannung gegen einen Anschlag 4 angelegt, d.h. das System wirkt mit einer gewissen Kraft auf den Anschlag 4. Anderseits wird das System 1 durch einen ¥andler 5 in entgegengesetzter Richtung gezogen, welcher einen elektrischen Parameter der Batterie, beispielsweise den Batteriestrom umsetzt. Eine auf dem System 1 befestigte Marke 7 ist durch das Fenster 2, beispielsweise eines Zifferblattes einer Uhr nur sichtbar, wenn das System am Anschlag 4 anliegt, welche Bedingung nur erfüllt ist, wenn die Batteriespannung unter einem bestimmten Grenzwert liegt, in welchem Falle das System durch die elastische Rückstellkraft am Anschlag 4 gehalten wird. Bei normaler Batteriespannung wird das System leicht nach links verschoben und zwar unter der Virkung des Wandlers, wie Fig. 2 darstellt. Die Marke 7 ist in diesem Falle nicht mehr durch das Fenster 2 sichtbar.

Die Anwendung der ...neuerungsgemassen Vorrichtung bei einer Armbanduhr stellt ganz besonders schwierige Bedingungen, und zwar einerseits infolge der äusserst geringen verfügbaren Leistung (in der Grrö'ssenordnung von 1 y«W)und anderseits infolge des sehr geringen verfügbaren Raumes- und schliesslich infolge der Bedingung, dass die Vorrichtung nicht zu sehr durch das Schwerefeld beeinflusst werden soll. Die letztge-

nannte Bedingung setzt entweder ein ausgewuchtetes System, beispielsweise einen auf einer Schwenkachse angebrachten Zeiger, voraus, was umständlich ist und viel Platz beansprucht, oder aber eine ausserordentlich· leichte Konstruktion, deren Gewicht die Kräfte des ¥andlers 5 nicht zu sehr übersteigt. Fig. 3 zeigt eine Ausführung der letztgenannten Art, die sich durch Einfachheit und geringen Platzbedarf auszeichnet. Das System 1 wird durch eine bandförmige Feder gebildet, welche in Bewegungsrichtung (im besonderen Falle nach links) hohe Biegsamkeit und verhältnismässig hohe Steifigkeit gegen seitliche Kräfte, beispielsweise senkrecht zur Zeichnungsebene in Fig. 3, aufweist. Das Verhältnis zwischen diesen beiden Grossen kann durch eine Ausnehmung in der Feder vergrössert werden, sodass eine band- oder bügeiförmige Feder gemäss Fig. 5 entsteht.

Der Wandler, dessen Einzelteile aus Fig. 4 ersichtlich sind, weist einen Elektromagneten mit einer Erregerspule 5 und einem U-förmigen Kern 8 auf. Ein mit dem System 1 verbundener, ebenfalls U-förmiger ¥eicheisenkern 9 greift unter' Belassung eines dünnen Luftspaltes in den Kern 8 in bezug auf welchen er sich parallel bewegt, sodass die zwischen Kern und Anker wirksamen Kräfte praktisch nur vom Spulenstrom nicht aber von der gegenseitigen Lage des Kernes 8 und des Ankers 9 abhängen.

Da der durch die wenigen Milliamperewindungen des Spulenstromes erzeugte magnetische Fluss sehr schwach ist, kann der

an der Feder 1 angebrachte Anker 9 so fein ausgeführt werden als es technisch überhaupt möglich ist (in der (Jrb'ssenordnung von l/lOO mm), weil die wirkende Kraft im wesentlichen nur von seiner Breite abhängt. Das System kann also äusserst leicht ausgeführt werden.

Es versteht sich von selbst, dass die Feder 1 auch so dünn ausgeführt wird als es· technisch möglich ist. Die Vorspannung dieser Feder gegen den Anschlag 4 kann mittels einer Schraube 6 eingestellt werden.

Der durch das Fenster 2 (Fig. 4) sichtbare Rand des Ankers 9 trägt die Marke 7 in Form eines leuchtenden Farbstreifens auf dunklem Grund. Vird das System nach links ausgelenkt, so sieht man durch das Fenster den dunklen Grund. Die leuchtende Farbe der Marke 7 kann vorzugsweise fluoreszierend sein.

Fig. 6 zeigt einen klassischen Stromkreis zum Antrieb des Gangreglers einer Uhr. Dieser Stromkreis weist eine-Antriebsspule 10, eine Steuerspule 11 und ein Schaltelement 14 (Transistor oder mechanischer Kontakt) auf. Die Batterie ist mit 13 bezeichnet. Die in Fig. 4 dargestellte Spule 5 des Vandlers kann grundsätzlich auf drei Arten in den Stromkreis geschaltet werden:

-. in Serie, was die einfachste Schaltung darstellt, und am wirtschaftlichsten ist, wobei der fliessende Strom im wesentlichen proportional ist der Batteriespannung.

- parallel, wobei jedoch die Spule 5 eine sehr hohe Vindungszahl aufweisen muss um den Stromverbrauch herabzusetzen,

- an der Stelle 12 in Fig. 6, im Basisstromkreis eines Siliziumtransistors .

Es ist bekannt, dass die Basis, bezogen auf den Emitter, eine verhältnismässig konstante Torspannung von etwa 0,5 Volt aufweist. Die Spannung am Element 12 entspricht somit der Differenz zwischen der Batteriespannung und dieser Vorspannung. Daraus ergibt sich, dass sich die SpannungsSchwankungen der Batterie am Element 12, d.h. an der dort eingeschalteten Spule 5, etwa doppelt so stark auswirken, wie bei den beiden erstgenannten Schaltungsarten. Der in dieser Yeise an der Stelle eingeschaltete Wandler verbraucht ausserdem keinerlei zusätzliche Energie. Es ist jedoch erforderlich eine sehr hohe Vindungszahl zu wählen um eine minimale Erregung zu erhalten.

Vie es allgemein üblich ist, fliesst bei der Schaltung nach Fig. 6 ein pulsierender Gleichstrom. Venn die aerodynamische Dämpfung des Systems nicht genügend ist, setzt die Serieschaltung der Spule '5 voraus, dass die Eigenfrequenz des Systems erheblich unterhalb der Pulsationsfrequenz des Gleichstroms liege um übermässige Schwingungen zu vermeiden.

Das Fenster 2 gemäss Fig. 1,2 und 4 wird natürlich vorzugsweise im Zifferblatt der Uhr vorgesehen, sodass die Anzeige von oben beobachtet werden kann. Das vorzugsweise

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schmale rechteckige Fenster könnte an die Stelle eines Stundenzeichens des Zifferblattes gesetzt werden und als solches dienen, beispielsweise bei den Ziffern 6, 9 oder 12.

Die Feder 1 gemäss Fig. 3 dient zugleich als bewegliches System und zur Erzeugung der Rückstellkraft gegen den Anschlag 4. Diese Funktionen können jedoch getrennt werden, indem ein System in Form eines schwenkbar gelagerten Zeigers gewählt wird, welches vorzugsweise im Schwerefeld ausgewuchtet ist, was die Verwendung eines wesentlich schwereren Elementes des Vandlers an diesem Zeiger gestatten würde. Dadurch könnte ein höherer Yirkungsgrad als bei den oben beschriebenen Systemen erzielt werden. Man könnte beispielsweise einen elektrodynamischen Vandler verwenden, wobei das System einen Permanentmagneten oder eine Spule trägt. Diese Lösung ist jedoch aufwendiger und beansprucht mehr Raum.

Die Vorrichtung wird vorzugsweise so im Uhrwerk angeordnet, dass die Bewegungen des Systems parallel zur Ebene der Uhr verlaufen.

Die Form der Feder 1 gemäss Fig. 3 kann natürlich ab-.geändert werden um sie verschiedenen vorhandenen Organen anzupassen, d.h. sie neben denselben vorbeizuführen.

Claims (14)

P.A..576 726-9.10.67 SCHUTZANSPRUECHE:

1) Vorrichtung zur Anzeige der bevorstehenden Erschöpfung einer Uhrbatterie, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine auf einem beweglichen System (l) angeordnete Marke (7) aufweist, wobei das System (l) unter Federwirkung in einer durch einen Anschlag (4) bestimmten Lage gehalten und anderseits durch einen, einen elektrischen Parameter der Batterie umsetzenden Vandler (5, 8, l) in entgegengesetzter Richtung belastet wird, derart, dass das System (l) die durch Anschlag (4) bestimmte Lage nur einnimmt, wenn die Batteriespannung unter einem Grenzwert liegt, und wobei die Marke (7) nur sichtbar ist, wenn sich das System (l) in der durch Anschlag (4) bestimmten Lage befindet.

2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vandler (5, 8, 9) als Elektromagnet ausgebildet ist, dessen Kern (8) auf einen mit dem System (l) verbundenen Anker (9) wirkt. . ■

3) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenwirkenden Flächen des Kerns (8) und des Ankers parallel zueinander und zur Bewegungsrichtung stehen, so dass die wirksame Kraft nicht wesentlich von ihrer gegenseitigen Lage.sondern im Wesentlichen vom erregenden Strom abhängt.

4) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtstrom der Batterie im Vandler wirksam ist.

5) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass als Parameter der Polarisationsstrom eines Silizium-Transistors (14) dient, so dass der Vandler keinerlei zusätzliche Leistung verbraucht und die Spannungsschwankungen der Batterie (13) am ¥andler (5, 8, 9) stärker in Erscheinung treten.

6) Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (8) des Elektromagneten und der Anker (9) U-fb'rmig ausgebildet sind und leicht ineinandergreifen, -wobei die Relativbewegung mit sehr geringem Luftspalt parallel zu den Schenkeln des U erfolgt.

7) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, mit einem von pulsierendem Gleichstrom durchflossenem Vandler, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigen-Schwingungsfrequenz des Systems (l) unter der Pulsationsfrequenz liegt, um das Schwingen des Systems (l) herabzusetzen.

8) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass das System (l) eine bandförmige Feder (l) aufweist, deren eines Ende in einer Haltevorrichtung gehalten ist, die sie gegen den Anschlag (4) anzulegen trachtet.

9) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch

gekennzeichnet, dass das System als drehbar gelagerte Nadel ausgebildet ist, auf die eine Feder ein Vorspannmoment ausübt.

10) Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadel im Schwerefeld ausgewuchtet ist.

11) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass das System (l) eine Hauptabmessung aufweist, die parallel zur Ebene eines Uhrwerks liegt, wobei die Bewegungen des Systems ebenfalls parallel zur erwähnten Ebene verlaufen.

12) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 11,, dadurch gekennzeichnet, dass die Marke (7) durch ein Fenster (2) des Uhrzifferblatts beobachtet werden kann.

13) Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Fenster (2) mit einer Ziffer des Zifferblattes zusammenfällt und als solche dient, bzw. ausgebildet ist.

14) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, dass die Marke (7) eine fluoreszierende Sichtfläche aufweist.