DE844580C

DE844580C - Elektrische Uhr

Info

Publication number: DE844580C
Application number: DEP5155A
Authority: DE
Inventors: Klaus Polack
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-02-28
Filing date: 1951-02-28
Publication date: 1952-07-21

Description

Elektrische Uhr Die Erfindung betrifft eine elektrische Uhr mit einem mit der Unruh verbundenen, zweckmäßig gleichachsig mit ihr angeordneten Magnetanker, der zwischen den Polen eines Elektromagneten schwingend angeordnet ist, wobei der Elektromagnet über einen mit dem schwingenden System während eines Teils der Schwingung in Kontakt stehenden Schaltanker steuerbar ist.
Uhren elektrisch über einen mit der Unruh verbundenen Magnetanker anzutreiben, ist bereits bekannt. Bei den bekannten Konstruktionen wird das schwingende System meist über einen in der Mittellage des Systems angeordneten federnden Kontakt gesteuert, der eine bestimmte Strecke durch das System mitgenommen wird und dann wieder in seine Mittellage zurückschnappt. Bei dieser Konstruktion hat es sich als nachteilig erwiesen, daß der Magnetanker schon vor Erreichen seiner Mittellage eingeschaltet wird und so eine gewisse, wenn auch kurze Zeit, der IJnruhfeder entgegenwirkt. Dadurch erhält das ganze schwingende System einen Stoß in der falschen Richtung, wodurch die ruhige Schwingung der Unruh beeinträchtigt wird. Außerdem wird unnötig Energie verbraucht.
Diese Nachteile werden durch die elektrische Uhr gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß sich der Teil der Schwingung, währenddessen ein Kontakt zwischen Schaltanker und schwingendem System besteht (Kontaktbereich), ausschließlich im Bereich des Eingangs jeder Halbschwingung befindet, so daß der Elektromagnet nicht wirksam wird, bevor das schwingende System die Mittellage erreicht hat.
Um die Stromschlüsse herzustellen, wird zweckmäßig auf dem Magnetanker ein stiftförmiges Kontaktstück angeordnet und dem Schaltanker eine zur Mittellage des Kontaktstückes symmetrische, beispielsweise winkelförmige Aussparung gegeben, an deren Seiten bzw. Sehenkeln Kontaktflächen als Gegenkontakte für das Kontaktstück vorgesehen sind.
Der schwenkbar angeordnete Schaltanker hat so viel Selbsthemmung, daß er im wesentlichen in-der jeweils durch Schwenkung mittels des Kontaktstückes erreichten Stellung verbleibt, wobei der durch die Trägheit über die positive Verdrehung hinaus zurückgelegte Weg des Schaltankers von der :luftreffgeschwindigrkeit der Unruh abhängt. Das Kontaktstück und der Schaltanker mit seiner Aussparung sind dabei so zueinander angeordnet, daß durch die schwingende Bewegung des Kontaktstückes der Schaltanker abwechslungsweise in der einen und der anderen Richtung verschwenkt wird.
Parallel zu den Kontakten ist zweckmäßig ein liondensator bzw. ein Kondensator und Widerstand angeordnet, wobei der Kondensator zur Verringerung der Kontaktdauer den Strom nach der Kontaktunterbrechung noch eine gewisse Zeit aufrechterhält. Der nach öffnen der Kontakte aus dem Kondensator fließende Strom wird damit zur Aufrechterhaltung des Feldes und zum Antrieb der Unruh ausgenutzt. Die Kontaktzeiten 'können bei geeigneter Bemessung des Kondensators wesentlich kleiner gehalten werden, als dies sonst notwendig wäre.
Zweckmäßig ist der Elektromagnet vor Erreichen der Mittelstellung des Magnetankers gegenüber den Polen des Elektromagneten durch Weiterschwingen des Kontaktstückes über die Gegenkontaktfläche des Schaltankers hinaus abzuschalten, und diese Abschaltung sollte so rechtzeitig erfolgen, daß der in der Wicklung nach Kontaktöffnung fließende; vom Kondensator gespeiste Strom vor Erreichen dieser '.Mittelstellung im wesentlichen abgeklungen ist.
Zur Speisung der Feldwicklung des Elektromagneten wird zweckmäßig ein mit dem Stromnetz .-erl>undener, spannungsregelnder Transformator vorgesehen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt; es zeigt Fig. i eine schematische Ansicht des magnetischen Systems mit der elektrischen Schaltung, Fig. 2 bis 4 verschiedene Stellungen von Magnetanker und Schaltanker.
In einem nicht dargestellten Uhrwerk ist der Magnetanker i gleichachsig mit der ebenfalls nicht dargestellten Unruh angeordnet und mit ihr verbunden. Der Magnetanker i hat drei ausgeprägte Pole 13, 14, 15 und kann um seine Achse zwischen den zwei Polen 16, 17 eines Elektromagneten 2 mit Erregerspule 3 schwingen. Der Magnetanker i hat unterhalb seiner Achse einen gegen den Magnetanker isolierten Kontaktstift 4, der sich innerhalb der Gabel des Schaltankers 5 befindet. Der gegen Masse und den Magnetanker isolierte Schaltanker 5 ist auf einer Achse 6 schwenkbar und hat auf den Innenflächen der Gabelzinken Kontaktflächen 7 und B.
Ein Ende der Magnetspule 3 ist mit Erde verbtlnden. Vom anderen Ende führt eine Leitung zum Stift 4; eine weitere Leitung verbindet den gegen den Stift 4 isolierten Schaltanker 5 mit dem Pluspol der als Stromquelle dienenden Batterie io, deren anderer Pol an Erde liegt. Zum Kontaktstift und dem Schaltanker ist ein Kondensator i i und Widerstand 12 parallel geschaltet.
- Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt: In Fig. i ist der Zlagnetanker i in Ruhestellung dargestellt. Der Pol 14 befindet sich in seiner obersten und der Kontaktstift 4 in seiner untersten Stellung. Die Pole 16 und 17 des Elektromagneten 2 sind in der Mitte zwischen den beiden Zinken der Gabel des Schaltankers 5. Wird nun die Unruh durch geeignete Mittel in Schwingung versetzt, so gerät auch der mit ihr starr verbundene und auf der gleichen Achse sitzende Magnetanker i in Schwingung. Beim Ausschlag desselben, beispielsweise nach links, trifft nun der Kontaktstift 4 auf die linke Kontaktfläche 7 der Gabel des Schaltankers 5 auf. Damit ist der Stromkreis der Spule 3 des Elektromagneten 2 geschlossen. Der nunmehr fließende Strom erregt den Elektromagneten 2, und das Magnetfeld übt auf den Magnetanker i ein Drehmoment aus, das dem schwingenden System einen Impuls in der Richtung der Schwingung erteilt. Das Drehmoment dauert an, solange der Stromschluß zwischen dem Kontaktstück .4 und der Kontaktfläche 7 aufrechterhalten wird. Der gegen den Schaltanker 5 anschwingende Stift 4 drückt nun den Schaltanker mit seiner Gabel nach links, so daß der Schaltanker um einen gewissen Winkel a um seine Achse 6 geschwenkt wird. Der Kontaktstift 4 schwingt dabei an der Kontaktfläche 7 vorbei (Fig. 2). Der Schaltanker 5 hat eine nicht dargestellte Hemmeinrichtung, durch die er im wesentlichen in der Stellung verbleibt, in die er durch den Stift 4 geschoben wird. Nach Vorbeischwingen des Kontaktstiftes 4 an der Kontaktfläche 7 wird der Stromkreis zwischen Spule 3 und Stromquelle io unterbrochen. Durch den aus (lern Kondensator i i fließenden Strom wird Jedoch das Magnetfeld noch eine gewisse Zeit aufrechterhalten, so daß das auf den Magnetanker i ausgeübte Drehmoment auch nach öffnen der Kontakte noch eine gewisse Zeit anhält. Die Abschaltung des Magnetankers muß daher so rechtzeitig erfolgen, daß der Kondensatorstrom auf einen kleinen Wert abgeklungen ist, bevor die Mitte des Poles 14 die Mittelstellung des Poles 16 erreicht hat. Durch geeignete Bemessung des Kondensators kann die Kontaktdauer entsprechend verkürzt werden.
Bei Umkehr der Unruh schwingt der Kontaktstift 4 an der Kontaktfläche 7 vorbei, ohne einen Stromschluß herzustellen, und trifft beim Weiterschwingen auf die Kontaktfläche 8 der Gabel des Schaltankers 5 auf (Fig. 3). Der Magnetstromkreis wird dadurch wieder geschlossen, und die Unruh erhält einen Impuls in der Richtung der Schwingung. Beim Vorbeischwingen des Kontaktstiftes 4 wird der Schaltanker 5 um einen Winkel a in der anderen Richtung verschwenkt (Fig. .4). Nun wiederholt sich das Spiel in ähnlicher Weise, wie bereits beschrieben. Die Hemmung des Schaltankers 5 wird zweckmäßig so eingestellt, daß der Schaltanker entsprechend der ihm erteilten Geschwindigkeit durch seine eigene Trägheit noch einen gewissen verhältnismäßig kleinen Winkel weiterscbwingt. Dadurch wird erreicht, daß bei zu großer Auftreffgeschwindigkeit des Kontaktstiftes q. auf den Schaltanker 5, d. h. bei zu großer Amplitude der Unruh, der Stromschluß zwischen dem Stift 4 und der Kontaktfläche 6 oder 7 rascher unterbrochen wird, als dies bei kleiner Auftreffgeschwindigkeit der Fall wäre. Der dem Magnetanker erteilte Impuls dauert so eine kürzere Zeit, und die @inplitude der Unruh wird kleiner. Umgekehrt wird die Hemmung des Schaltankers, wenn die Auftreffgeschwindigkeit und damit die Amplitude der Unruh zu klein ist. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß sich die Amplitude der Unruh und des mit ihr verbundenen Magnetankers selbsttätig regelt und nur innerhalb verhältnismäßig geringer Grenzen schwankt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrisch angetriebene Uhr mit einem mit der I_Tnru'li verbundenen zweckmäßig gleichachsig mit ihr angeordneten Magnetanker, der zwischen den Polen eines Elektromagneten schwingend angeordnet ist, wobei der Elektromagnet über einen mit dem schwingenden System während eines Teils der Schwingung in Kontakt stehenden Schaltanker steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Teil der Schwingung, währenddessen ein Stromschlu.ß zwischen Schaltanker und schwiilgendemSystem (Kontaktbereich) besteht, ausschließlich im Bereich des Hingangs jeder Halbschwingung befindet, so daß vor Erreichen der Mittellage des schwingenden Systems der Elektromagnet nicht wirksam wird.
2. Elektrisch angetriebene Uhr nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem :Magnetanker ein stiftförmiges Kontaktstück angeordnet ist und der Schaltanker eine zur Mittellage des Kontaktstückes svmmetrische, beispielsweise winkelförmige Aussparung hat, an deren Seiten bzw. Schenkeln Kontaktflächen als Gegenkontakte für das Kontaktstück vorgesehen sind.
3. Elektrisch angetriebene Uhr nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltanker schwenkbar angeordnet ist und so viel Selbsthemmung hat, daß er im wesentlichen in der jeweils durch Schwenkung mittels des Kontaktstückes erreichten Stellung verbleibt, wobei der durch die Trägheit über die positive Verdrehung hinaus zurückgelegte Weg von der Auftreffgeschwindigkeit der Unruh abhängt.
Elektrisch angetriebene Uhr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktstück und der Schaltanker mit seiner Aussparung so zueinander angeordnet sind, daß durch die schwingende Bewegung des Kontaktstückes der Schaltanker abwechslungsw-fise in der einen und der anderen Richtun@erschwenkt wird.
5. Elektrisch angetriebene Uhr nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Kontakten ein Kondensator bzw. ein Kondensator und Widerstand so angeordnet ist, daß der Kondensator zur Verringerung der Kontaktdauer den Strom nach der Kontaktunterbrechung noch eine gewjsse Zeit auirec'jiterhält.
6. Elektrisch angetriebene Uhr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet vor Erreichen der Mittelstellung des liagnetankers gegenüber den Polen des Elektromagneten durch Weiterschwingen des Kontaktstückes über die Gegenkontaktfläche des Schaltankers hinaus abschaltbar ist, wobei diese Abschaltung so rechtzeitig erfolgt, daß der in der Wicklung nach Kontaktöffnung fließende, vom Kondensator gespeiste Strom vor Erreichen dieser Mittelstellung im wesentlichen abgeklungen ist.
7. Elektrisch angetriebene Uhr nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Speisung der Feldwicklung des Elektromagneten ein mit dem Stromnetz verbundener spannungsregelnder Transformator vorgesehen ist.