DE1673786C - Elektronisch gesteuerter Uhrenantrieb - Google Patents

Description

lagert wird. Der Antrieb erfolgt also über das zeitgebende Glied selbst, so daß ein sehr guter Wirkungsgrad erzielt wird. Außerdem ist keine mechanische Umschaltung bei Ausfa'.l des Versorgungsnetzes nötig, wodurch die Betriebssicherheit erheblich vergrö-Bert wird.

An Har.d der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 das Antriebssystem mit den für die Erfindung wesentlichen Teilen,

F i g. 2 die Stellung der Teile bei Auslösung eines. Antriebsimpulses und

F i g. 3 eine Ansicht von oben auf den Anker.

Mit 1 ist eine Unruhe bezeichnet, deren Achse 2 in vorzugsweise .Steinfagern 3,4 gelagert ist. Die Unruhe 1 ist in üblicher Weise mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Schwingfeder versehen, deren eines Ende in üblicher Weise mit einem Rückerzeiger zwecks Justierung verbunden ist. Die Unruhe I ist am Umfang mit einem Stabmagneten 5 versehen, der mit in bezug auf diesen entgegengesetzt polarisierten Zacken 6 eines Ankers 7 zusammenwirkt. Der Anker 7 ist auf einer Achse 8 befestigt, welche in den Lagern 9 und 10 gelagert ist. Ein auf der Achse 8 befestigtes Zahnrad 11 dient zum Antrieb eines in der Zeichnung nicht dargestellten Zeigerwerks.

Der Abstand der polarisierten Zacken 6 voneinander entspricht dem Schwingungsbereich des Magneten S der Unruhe 1. Am Ende des Sehwingungsbereidies des Magneten 5 der Unruhe 1 ist ein Kern 12 eines Antricbsmagneten 13 angeordnet. Mit 14 ist dessen Erregerspule bezeichnet, die über einen Transistor 15 an Gleichspannung gelegt werden kann. Dem Antricbsmagneten 13 vorgelagert ist ein Hallgenerator 16, der zum Ansteuern des Transistors 15 dient. Die Steuerelektroden des Hallgenerators liegen an Gleichspannung, wobei dieser Spannung eine der Netzfrequenz proportionale Spannung überlagert ist.

Wird ein in F i g. 3 dargestellter Anker mit drei Polzacken verwendet, so schwingt die Unruhe 1 und damit auch der Magnets in einem Winkelbereich von 120°. Beim Ausschwingen des Magneten 5 aus dem Bereich des Antriebsmagneten 13 gelangt der Magnet 5 in die in F i g. 1 dargestellte Stellung, nimmt beim Rückschwingvorgang durch magnetische Kopplung den Ankerzacken 6 mit und führt ihn in die in F i g. 2 dargestellte Stellung. An dieser Stelle wird der Hallgenerator von dem Fluß der Magneten 5 und 6 durchsetzt. Die an den Elektroden des Hallgenerators 16 abgegebene Spannung steuert den Transistor 15 auf, so daß der Antriebsmagnet 13 in der in Fig. 2 bezeichneten Weise magnetisiert wird. Das hat zur Folge, daß der Ankerzacken 6 in der Folge festgehalten wird, während der Magnet 5 der Unruhe infolge der Gleichnamigkeit der Pole in Schwingrichtung abgestoßen wird. Der Magnet 5 schwingt also wieder in die in Fig. 1 dargestellte Stellung zurück und nimmt den nächsten Polzacken 6 des Ankers mit. Sobald der Magnet 5 den Bereich des Hallgenerators verläßt, reicht das auf den Hallgenerator 16 wirkende Feld nicht mehr aus, um den Transistor 15 offenzuhalten. Je nach der räumlichen Anordnung der Teile 5, 6, 12 zueinander kann die Länge und die Stärke des auf die Unruhe 1 wirkenden Antriebsimpulses beeinflußt werden. Eine besonders gute Wirkung ergibt sich, wenn die Länge des Magneten 5 so bemessen ist, daß beide Polenden in den Bereich der Polenden des Magneten 13 reichen.

Überlagert man dem Steuerstrom des Hallgenerators einen Wechselstrom mit 50 Hz und läßt man die Unruhe mit 61/4 Hz schwingen, so kann man dadurch eine Synchronisierung des Uhrenantriebs erzwingen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 Eine andere Möglichkeit zur Schaffung eines Uh- Patentansprüche: renantriebes besteht in einem elektronisch gesteuerten Gleichstrumantrieb, wobei eine aus einem Per-

1. Elektronisch gesteuerter Uhrenantrieb, bei mancntmagneten bestehende Unruhe von einer festdem auf zwei fluchtenden Achsen eine mit einem 5 stehenden Triebspule übe· eine Transistorstcuerung Permanentmagneten versehene Unruhe und ein magnetische Antriebsimpulse erhalt.

mit Zacken versehener drehbarer Anker, welcher Bei einer bekannten Ausführung (deutsche Auslemit einem Zeigerwerk der Uhr in Antriebsverbin- geschrift 1 231 174) dieser Art, ist zur Übertragung dung steht, angeordnet sind, wobei der Abstand der Unruhebewegung auf das Zeigerwerk eine Mader Zacken dem wirksamen Drehschwingwinkel io gnetkupplung vorgesehen, die von der Tnebspule der Unruhe entspricht und der drehbare Anker mitgesteuert wird. Zu diesem Zweck ist auf der Dreham Ende des wirksamen Drehschwingwinkels mit . achse des Permanentmagneten ein von der Trieb-Hilfe eines auf einen Zacken wirkenden festste- spule magnetisierbarer Weicheisenstab befestigt, weihenden Magnetsystems festgehalten wird, da- eher in magnetisiertcm Zustand mit einem mit dem durch gekennzeichnet, daß die Zacken 15 Zeigerwerk gekuppelten Zackenrad magnetisch vcr-(6) des drehbaren Ankers (7) entgegengesetzt rastet und dieses um einen bestimmten Drchwinkcl dem Permanentmagneten (5) der Unruhe (I) pt)- mitnimmt. Am Ende des Drehwinkels wird ein Zaklarisiert sind und daß in einer Endstellung des ken des Zackenrades von einem feststehenden Per-Schwingbereiches der Unruhe (I) ein von Gleich- mancntmagneten festgehalten. Diese bekannte Au\- strom erregbares Magnetsystem angeordnet ist, 20 führung ist nicht nur aufwendig, sondern erfordert das von einem dem Magnetsystem (13) vorgela- eine sehr genaue Fertigung und Justierung,
gerten Hallgenerator (16) derart ansteuerbar ist, Hei einer anderen bekannten Ausführung dieser daß eier jeweilige vom Magneten (5) der Unruhe Art (deutsche Auslegcschrift 1 235 821), erfolgt die (I) mitgenommene Ankerzacken (6) festgehalten Übertragung der Unruhebewegung auf das Zeigeruiul der Magnet (5) der Unruhe (I) abgestoßen a₅ werk über eine Schaltklinke und einem mit dieser zuwird, sammenwirkenden Schaltrad. Die mechanisch zu-

2. Uhrenantrieb nach Anspruch I, dadurch ge- sammenwirkenden Teile der Schaltklinke und des kennzeichnet, daß dem Steuerstrom des Hallgene- Schaltrades unterliegen einer natürlichen Abnutzung, rators die Netzwechselspannung überlagert ist. welche die Lebensdauer der Uhr entsprechend ver-

3. Uhrenantrieb nach Anspruch I oder 2. da- 30 kürzt.

durch gekennzeichnet, daß die Ankerzacken um Ferner ist ein elektronisch gesteuerter Uhrenan-

IXO''gegeneinander versetzt angeordnet sind. trieb bekannt (deutsche Auslegeschrift 1241370),

4. Uhrenantrieb nach einem der Ansprüche I bei dem ein vom Permanentmagneten der Unruhe gebis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet steuerter Hallgenerator eine Triebspule eines fcststeder Unruhe ein Stabmagnet ist, der in Richtung 35 henden Magnetsystems steuert. Eine Übertragung der der Schwingachse angeordnet ist und eine solche Unruhebewegung auf das Zeigerwerk ist hierbei nicht Lunge aufweist, daß seine Polenden sich in den dargestellt.

Hereich der Pole des vorzugsweise hufeisenförmig Die Erfindung bezieht sich auf einen elektronisch

ausgebildeten Magnetsystems erstrecken. gesteuerten Uhrenantrieb, bei dem auf zwei fluchtcn-

40 den Achsen eine mit einem Permanentmagneten versehene Unruhe und ein mit Zacken versehener drehbarer Anker, welcher mit einem Zeigerwerk der Uhr in Aiitriebsverbindung steht, angeordnet sind, wobei

Als Uhrenantrieb wird meist ein Synchronmotor der Abstand der Zacken dem wirksamen Drehverwendet, der vom Wechselstromnetz gespeist ist. 45 schwingwinkel der Unruhe entspricht und der dreh-Da die Frequenz des Wechselstromnetze* auch auf bare Anker am Ende des wirksamen Drchschwinglangc Zeit sehr genau ist, arbeitet eine solche Uhr winkeis mit Hilfe eines auf einen Zacken wirkenden ebenfalls sehr genau. Um den Betrieb der Uhr auch feststehenden Magnetsystems festgehalten wird.
bei Ausfall der Netzspannung sicherzustellen, wird Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen meisl die Forderung erhoben, daß die Uhr mit einer 50 elektronisch gesteuerten Uhrenantrieb dieser Art zu Gangreserve ausgestattet ist. Als Gangreserve wird schalfen, der einfacher im Aufbau ist als die bemeist ein Fedorwcrk verwendet, dessen Ablauf von kannten Anordnungen und eine sichere Übertragung einem Gangrcgler überwacht wird. Schwierigkeiten der Drehbewegung auf das Zeigerwerk gewährleistet, bei solchen Synchronqhrcn mit Gangreserve bereitet wobei die Möglichkeit einer Synchronisierung mit die mechanische Umschaltung vom Sxnchronmotor- 55 dem Netz vorgesehen ist. Der elektronisch gesteuerte zum Gangrcglerbetrieb. Außerdem ist bei der Förde- Uhrenantrieb gemäß der Erfindung ist dadurch gerung einer langen Gangreservc ein relativ großer kennzeichnet, daß die Zacken des drehbaren Ankers Federspeicher erforderlich. entgegengesetzt dem Permanentmagneten der Unruhe -.ine weitere Möglichkeit der Gangreserve bei Syn- polarisiert sind und daß in einer Endstellung des chronuhrcn besteht darin, eine der Netzfrequenz pro- 60 Schwingbereiches der Unruhe ein von Gleichstrom portionate Spannung durch ein zeitgehendes Glied, erregbares Magnetsystem angeordnet ist, das von z. ß. eine Stimmgabel oder eine Unruhe, zu erzeugen einem dem Magnetsystem vorgelagerten Hallgenera- und über einen kleinen Verstärker den Synchronmo- tor derart ansteuerbar ist, daß der jeweilige vom Matoi weiterlaufen zu lassen. Alle diese bekannten Aus- gneten der Unruhe mitgenommene Ankerzacken festführungen haben den Nachteil, bedingt durch den 6s gehalten und der Magnet der Unruhe abgestoßen schlechten Wirkungsgrad des Motors, daß entweder wird. Hierbei läßt sich eine einfache Synchrpnisiedic (»angrescrvc der Uhr zu klein ist oder die der zu- rang in der Weise vornehmen, daß dem Steuerstrom gehörigen Batterie sehr groß sein muß. des Hallgcncrators die Netz-Wechselspannung über-