DE1049788B - - Google Patents
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- G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
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Description
DEUTSCHES
kl. 83 b 1/02
PATENTAMT
D 25476 VIIId/83 b
ANMELDETAG: 2 4. april 1957
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AU S LE GE S CH RI FT:
2 9. januar 1959
Die Erhndung bezieht sich auf ein elektrisches Zeitmeßgerät, vorzugsweise eine elektrische Kleinuhr.
Es sind bereits elektrische Zeitmeßgeräte bekannt, die einen kontaktlosen Antrieb bzw. eine kontaktlose
Steuerung durch einen selbstanschwingenden, elektronischen LC-Schwingkreisgenerator aufweisen und mit
einem von diesem Schwingkreisgenerator über elektrische Antriebsmittel antreibbaren, niederfrequent
schwingenden mechanischen Schwingorgan mit einer Rückstellfeder versehen sind. Bei einer dieser bekannten
Ausführungsformen wird das mechanische Schwingorgan durch niederfrequente Stromstöße des
elektronischen LC-Schwinggenerators elektromagnetisch angetrieben und wirkt auf ein Klinkenwerk
zum Antrieb einer Uhr, und die Anordnung ist hier so getroffen, daß der LC-Schwingkreisgenerator entweder
über ein Relais oder über eine X^erstarkerrohre das mit einer Rückstellfeder versehene Schwinggliecl
eines elektromagnetischen, auf ein Klinkenrad arbeitenden Schrittschalters mit Impulsen versieht. Damit
ergeben sicti zwei völlig voneinander
unabhängige
Systeme, nämlich das elektrische und das mechanische. Eine derartige Anordnung kann wegen der durch
Temperatur- und Spannungsschwankungen stark beeinflußten Frequenzschwankungen keinen Anspruch
auf Genauigkeit machen, und Uhren mit hoher Präzision können mit einem solchen System gar nicht
angetrieben werden.
Bei einer weiteren bekannten Ausführungsform ist die Anordnung ähnlich wie bei der vorbeschriebenen,
jedocli ist dort das Klinkenrad unmittelbar mit dem magnetisch angetriebenen Antriebselement gekuppelt,
so daß sich eine gewisse Vereinf achung der Konstruktion ergibt, jedoch die Frequenzkonstanz gleichfalls
völlig unzureichend ist.
In beiden Fällen ist es infolge des mittelbaren oder unmittelbaren Antriebs des Klinkenwerkes notwendig,
die Frequenz des Schwingkreissystems so zu wählen, daß ein Klinkenwerk mit diesem Antrieb überhaupt
betrieben werden kann und dies ist nur dann möglich, wenn die Frequenz verhältnismäßig niedrig, beispielsweise
von der Größenordnung von 1 bis 10 Hz, ist; um überhaupt solche niedrigen Frequenzen zu
erhalten, sind hier mehrere Spulen mit Eisenkernen vorgesehen, so daß sich bei Änderungen der Erregerstromstärken
auch stark veränderliche Induktivitäten ergeben, was die Frequenzkonstanz erst recht ungünstig
beeinflußt.
Bekannt sind ferner elektrische Antriebssysteme, bei denen das Antriebssystem mit dem als Gangordner
wirkenden schwingenden Teil gekoppelt ist oder sogar ein gemeinsamer Magnet Steuer- und
Triebspule einer Transistor-Rückkopplungsverstärkerschaltung zugeordnet ist und so die Scihwingimg des
Elektrisches Zeitmeßgerät, vorzugsweise elektrische Kleinuhr
Anmelder:
Durowe (Deutsche Uhren-Rohwerke)
L. Hummel & Co., Pforzheim, Richard-Wagner-Allee 10
Ewald Zemla, Pforzheim, ist als Erfinder genannt worden
Antriebssystems in vorbestimmter Weise durch das mechanische System gesteuert wird. Alle diese Systeme
haben bei Stillstand des mechanischen Gangordnerschwingers eine Ruhelage, in der die Steuerung des
schwingenden Systems auf das elektrische Antriebssystem nicht wirken kann, und aus diesem Grund
haben alle diese Systeme den Nachteil daß sie aus der Ruhelage nicht anlaufen können. Dies würde beispielsweise
bei der Anwendung auf Uhren bedeuten, daß eine einmal stehengebliebene Uhr trotz eines
intakten Antriebssystems nicht weiterläuft.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beheben.
Bei einem elektrischen Zeitmeßgerät, vorzugsweise einer elektrischen Kleinuhr, insbesondere elektrischen
Armbanduhr, mit kontaktlosem Antrieb bzw. kontaktloser Steuerung durch einen selbstanschwingenden
elektronischen LC-Schwingkreisgenerator und mit einem von diesem Schwingkreisgenerator über
elektrische Antriebsmittel, z. B. elektromagnetisch, antreibbaren, niederfrequent schwingenden mechanischen
Schwingorgan mit mechanischem Rückstellkraftglied ist gemäß der Erfindung diese Aufgabe
dadurch gelöst, daß —■ bei Verwendung der für selbsterregte LC-Schwingkreisgeneratoren ohne elektronische
Glieder im Oszillatorkreis bekannten Amplitudenmodulation durch ein von dem Schwingkreisgenerator
selbstangetriebenes, schwingendes mechanisches Schwingorgan, vorzugsweise unter Änderung
der elektronischen Faktoren des LC-Schwingkreises — die mit dem mechanischen Schwinger mindestens
mittelbar, z. B. durch ein zusätzliches Steuerorgan, verbundenen Modulationsmittel so ausgebildet und
der elektronischen Schaltung so eingefügt sind, daß
von dem LC-Schwingkreisgenerator nur in einem kleinen Bruchteil, und zwar im Augenblick der g'
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ringsten potentiellen Energie der mechanischen Rückstellkraft (entsprechend z. B. der völligen Entspannung
einer Unruhfeder) ein Antriebsimpuls auf den mechanischen Schwinger von dem LC-Schwingkreisgenerator
derart übertragen wird, daß der mechanische Schwinger stets aus der Ruhelage von selbst anläuft.
Der aus der Energiequelle entnommene Strom ist pulsierend und dient zur taktmäßigen Einwirkung auf
das Antriebsmittel. Dabei kann das Antriebsmittel, beispielsweise ein elektrischer Kondensator oder eine
Magnetspule, mittelbar oder unmittelbar durch den Strom der Energiequelle beeinflußt werden. Besonders
zweckmäßig ist es für die taktmäßige Steuerung, wenn das elektrische Schwingungssystem während
bestimmter Phasen der Schwingung des mechanischen Schwingorgans in Schwingung ist und in einer
anderen Phase desselben gar nicht schwingen kann, also völlig unterbrochen ist. Damit kann dem
elektrischen Antriebsmittel nur dann Energie zugeführt Averden. wenn es kurzzeitig dem Scihwingorgan
einen Antriebsstoß erteilen soll.
Die letztgenannte Art der Steuerung eines elektrischen Schwingungskreises, von dessen Ausgang das
Zeigerwerk und der Antrieb des medianisehen Schwingers, z. B. eines Pendels, über mit Kontakten arbeitende
Relais steuerbar ist, ist für eine Pendeluhr statt eines normalerweise vorgesehenen Ruhestromprinzips
ebenfalls an sich bekannt, derart, daß durch ein Kondensatorteil am Pendel, eine Kurzschlußspule oder
einen Steuermagnet am Pendel, der auf eine Spule des Gitterkreises einer Röhre einwirkt, ein Schwingkreis
im Röhrenausgang in der Nähe der Pendelmittenlagc angefacht wird; aber auch hier ist auf den
Selbstanlauf des mechanischen Schwingers nicht die geringste Rücksicht genommen, so daß dieses System
ebenfalls für eine Kleinuhr. z. B. Armbanduhr, bei der Selbstanlauf unbedingt zu fordern ist, nicht geeignet
ist. Da hier ferner allein für das Steuersystem zwei getrennte Schwingkreise vorgesehen sind, ist diese
Anordnung für Gebraucihsuhren. vor allem Armbanduhren, zu aufwendig und raumbeanspruchend.
Die Antriebseinrichtung gemäß der Erfindung kann gemäß ihrer Ausbildung selbsttätig aus der Ruhelage
anschwingen, und zu diesem Zweck hat das Steuerorgan auch bei Stillstand eine solche Ruhelage, in der
der LC-Schwingkreisgenerator sofort mit großer Amplitude anschwingen kann, und das elektrische
Antriebsmittel weist ebenfalls bei Stillstand eine Ruhelage auf, in der es dem mechanischen Schwingorgan
einen kräftigen Antriebsstoß erteilen kann. In der Ruhelage wird also bei einer so ausgebildeten
Antriebseinrichtung der LC-Schwingkreisgenerator anschwingen und kann infolge dieses Anschwiiigens
dem Antriebsmittel den richtigen Anstoß erteilen, und es gerät die mechanische Einrichtung selbsttätig ins
Schwingen. Diese Art der Anordnung hat den besonderen Vorteil, daß sie l>ei der ersten Inbetriebnalime
nicht angestoßen zu werden braucht; zum anderen ist jedoch dieses Selbstanlaufen deswegen, insbesondere
für Kleinuhren, von großer Wichtigkeit, weil der Fall eintreten kann, daß ein solches Antriebssystem, beispielsweise
durch einen äußeren Stoß, zum Stillstand kommt, und bei den üblichen Antriebseinriclitungen
kommt dann das Gerät. Iieispielsweise die Uhr, ganz zum Stillstand, und der Stillstand wird dann möglicherweise
erst nach längerer Zeit bemerkt. Dieser Nachteil der bekannten Systeme kann bei der vorerwähnten
Antriebseinrichtung gemäß der Erfindung nicht eintreten, da diese stets aus dem Stillstand, d. h.
aus ihrer Ruhelage, selbsttätig wieder anläuft.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung wird besonders deutlich, wenn sie mit den bisher bekannten
Antriebseinrichtungen verglichen wird. Beispielsweise sind Antriebseinrichtungen bekannt, die
auf elektrodynamischem WegeSteuerimpulseerzeugen, die ihrerseits verstärkt werden und eine Antriebsspule
beeinflussen. Diese Systeme laufen aus der Nullage, d. h. Ruhelage, niaht von selbst an. da in dieser kein
elektrischer Impuls entstehen kann. Auch die Verwendung von der Schutzrechtsinhaberin vorgeschlagener
Piezokristalle zur Erzeugung von elektrischen, kurzen, scharfen Steuerimpulsen ergibt noch nicht den
erfindungsgemäßen Vorteil, da auch hier zum Anlaufen das Piezokristall eine Formveränderung erfahren muß
und diese nur durch äußere Mittel erzeugt werden kann. Zwar wären im Zusammenhang mit derartigen
Antriebseinrichtungen Systeme denkbar, die bei Stillstand, beispielsweise über Kontakte, den Arbeitsmagueten
einschalten, der alsdann dem betreffenden' Steuerorgan den notwendigen Anlaufstoß erteilt, doch
sind derartige Systeme kompliziert und aufwendig und lassen sich praktisch bei tragbaren Uhren, insbesondere
Armbanduhren, kaum verwirklichen.
Als Schwingkreisgenerator wird zweckmäßig ein Oszillator beliebiger und an sich bekannter Art verwendet,
der beispielsweise ein Riickkopplungsosziilator sein kann, bei dem das Steuerorgan den Betrag
der Rückkopplung taktmäßig verändert. Diese taktluäßige Veränderung kann entweder nur die Schwingungsamplitude
verändern, oder es kann besonders zweckmäßig, wie vorher erläutert, die taktmäßige
Steuerung das elektrische Schwingungssystem periodisch ein- und ausschalten. Bei einem solchen Rückkopplungsoszillator
kann gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung die Änderung der Rückkopplung
beispielsweise dadurch erzielt werden, daß in dem Oszillatorkreis, und zwar vorzugsweise /wischen
eine Rückkopplungsspule und eine Schwingkreisspule das Steuerorgan in Form eines elektrisch
leitenden Körpers angeordnet wird, der Stellen verschiedener elektrischer Leitfähigkeit aufweist. Durch
diese verschiedenen Werte der elektrischen Leitfähigkeit wird dann das Scihwingungssysteni mehr oder
weniger beeinflußt, und falls das Steuerorgan ein Teilstück aufweist, dessen elektrische Leitfähigkeit
kleiner ist als die der übrigen Teilstücke, so wird bei dem Einschwingen dieses Teilstückes zwischen die
Spulen die Schwingungsamplitude durch Erhöhung der Kopplung plötzlich stark erhöht. Diese Erhöhung
tritt, wenn das mechanische Sohwingorgaii im Schwingen ist, jeweils bei einer Halbschwingung ein. Falls
sich die Antriebseinrichtung in Ruhelage befindet oder durch einen Stoß zum Anhalten gebracht ist, so wird
durch diesen elektrisch weniger leitfähigen Teil die magnetische Kopplung der betreffenden Spulen praktisch
kaum behindert, und es kann d aiii er das Schwingungssystem mit plötzlichem Amplitudenanstieg anschwingen.
Das Steuerorgan kann beispielsweise die Form einer Scliejbe aufweisen, deren Hauptteil elektrisch leitend
ist und beispielsweise aus Kupfer sein kanu. Das elektrisch wenig oder gar nicht leitende Teilstück kann
dadurch erreicht werden, daß in der Scheibe ein radialer Schlitz vorgesehen wird, der gegebenenfalls
von einem elektrisch nichtleitenden Material ausgefüllt sein kann.
Das elektrische Antriebsmittel kann beliebiger Art und, wie bereits erwähnt, beispielsweise eine Magnetspule
sein, die auf einen Anker wirkt, oder es kann auch einen Kondensator aufweisen, der seinerseits auf
Claims (10)
1. Elektrisches Zeitmaßgerät, vorzugsweise elektrische Kleinuhr, insbesondere elektrische Arm-
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banduhr, mit kontaktlosem Antrieb bzw. kontaktloser Steuerung durch einen selbstanschwingenden
elektronischen LC-Schwingkreisgenerator und mit einem von diesem Schwingkreisgenerator über
elektrische Antriebsmittel, z. B. elektromagnetisch, antreibbaren, niederfrequent schwingenden mechanischen
Sclhwingorgan mit mechanischem Ruckstellkraftglied, dadurch gekennzeichnet, daß ■ —
bei Verwendung der für selbsterregte LC-Schwingkreisgeneratoren ohne elektronische Glieder im
Oszillatorkreis bekannten Amplitudenmodulation durch ein von dem Schwingkreisgenerator selbst
angetriebenes,schwingendes mechanisches Schwingorgan, vorzugsweise unter Änderung der elektrischen
Faktoren des LC-Schwingkreises — die mit dem mechanischen Schwinger mindestens
mittelbar, z. B. durch ein zusätzliches Steuerorgan (24), verbundenen Modulationsmittel so ausgebildet
und der elektronischen Schaltung so eingefügt sind, daß von dem LC-Schwingkreisgenerator
nur in einem kleinen Bruchteil, und zwar im Augenblick der geringsten potentiellen Energie
der mechanischen Rückstellkraft (entsprechend z. B. der völligen Entspannung einer Unruhfeder)
ein Antriebsimpuls auf den mechanischen Schwinger von dem LC-Schwingkreisgenerator derart
übertragen wird, daß der mechanische Schwinger stets aus der Ruhelage von selbst anläuft.
2. Zeitmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der LC-Schwingkreisgenerator
ein veränderliches Kopplungssystem aufweist und das Steuerorgan (24) so ausgebildet ist, daß es
den Betrag der Kopplung taktmäßig verändert.
3. Zeitmeßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (24) Stellen
verschiedener elektrischer Leitfähigkeit aufweist und zwischen einer Rückkopplungsspule (27) und
einer Sohwingkreisspule (26) des LC-Schwingkreisgenerators derart angeordnet ist, daß es die
magnetische Kopplung der beiden Spulen taktmäßig verändert.
Hierzu 1 Blatt
4. Zeitmeßgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (24)
mindestens ein Teilstück (25) aufweist, dessen elektrische Leitfähigkeit kleiner als die der übrigen
Teilstücke ist.
5. Zeitmeßgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan die Form einer
Scheibe (24) mit mindestens einem radialen Schlitz (25) oder mindestens mit einem nichtleitenden
Teilstück aufweist.
6. Zeitmeßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische
Antriebsmittel eine auf einen Weicheisenanker (17) wirkende Magnetspule (21) ist, zu der
vorzugsweise ein Kondensator (46) parallel geschaltet ist.
7. Zeitmeßgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der LC-Schwingkreisgenerator
(26, 27, 45) und der elektrische Antriebsmittelkreis (46, 21) aufeinander abstimmbar sind.
8. Zeitmeßgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzscheibe (24) zugleich
Unruhkörper ist.
9. Zeitmeßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung
derart selbstregulierend ist, daß sie bei geringer Taktgebergeschwindigkeit breite Impulse
und umgekehrt liefert.
10. Zeitmeßgerät naoli- Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan als beweglicher
Teil (60) eines Kondensators ausgebildet ist, der mit einem stationären Teil (61) eines Kondensators
zusammenwirkt.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 433 285,· 521 846;
österreichische Patentschriften Nr. 76 598, 133 325; französische Patentschriften Nr. 1 090 564,
411;
USA.-Patentschriften Nr. 1 382 177, 1 514 751; britische Patentschrift Nr. 601 712.
Zeichnungen
0 809 747/202 1.59
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1049788B true DE1049788B (de) | 1959-01-29 |
Family
ID=590348
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DENDAT1049788D Pending DE1049788B (de) |
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DE (1) | DE1049788B (de) |
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- DE DENDAT1049788D patent/DE1049788B/de active Pending
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