DE1673786C - Electronically controlled clock drive - 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.is stored. The drive takes place via the timing Limb itself, so that very good efficiency is achieved. In addition, no mechanical switchover is necessary in the event of a failure in the supply network, whereby the operational safety is considerably increased.

An Har.d der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigtAt Har.d the drawing, in which an embodiment is shown schematically, the invention explained in more detail. It shows

F i g. 1 das Antriebssystem mit den für die Erfindung wesentlichen Teilen,F i g. 1 the drive system with the for the invention essential parts,

F i g. 2 die Stellung der Teile bei Auslösung eines. Antriebsimpulses undF i g. 2 the position of the parts when a. Drive pulse and

F i g. 3 eine Ansicht von oben auf den Anker.F i g. 3 is a top view of the anchor.

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.1 with a balance is referred to, the axis 2 is preferably stored in .Steinfagern 3.4. The unrest 1 is provided in the usual way with an oscillating spring, not shown in the drawing, whose one end is connected in the usual way with an index pointer for the purpose of adjustment. The unrest I is provided on the circumference with a bar magnet 5, which is polarized in opposite directions with respect to this Prongs 6 of an anchor 7 cooperates. The armature 7 is attached to an axis 8, which in the Bearings 9 and 10 is stored. A fixed on the axis 8 gear 11 is used to drive one in the Drawing not shown pointer mechanism.

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.The distance between the polarized prongs 6 corresponds to the oscillation range of the magnet S of the balance 1. At the end of the range of visual oscillation of the magnet 5 of the balance 1 there is a core 12 a drive magnet 13 is arranged. With its excitation coil 14 is designated, which can be connected to DC voltage via a transistor 15. Upstream of the drive magnet 13 is a Hall generator 16 which is used to control the transistor 15 serves. The control electrodes of the Hall generator are connected to DC voltage, this voltage being one of the Line frequency proportional voltage is superimposed.

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. If a in F i g. 3 armature shown with three pole points is used, the unrest oscillates 1 and thus also the magnet in an angular range of 120 °. When the magnet 5 swings out the area of the drive magnet 13, the magnet 5 reaches the position shown in FIG. 1 position shown, takes the armature prong 6 with it during the swing-back process through magnetic coupling and guides it into the in F i g. 2 position shown. At this point the Hall generator is activated by the flux of the magnets 5 and 6 interspersed. The voltage delivered to the electrodes of the Hall generator 16 controls the Transistor 15, so that the drive magnet 13 is magnetized in the manner shown in FIG. This has the consequence that the armature prong 6 is held in the sequence, while the magnet 5 of the Restlessness is repelled in the direction of oscillation as a result of the poles having the same name. The magnet 5 thus swings back into the position shown in FIG. 1 and takes the next pole point 6 of the anchor with. As soon as the magnet 5 leaves the area of the Hall generator, it extends to the Hall generator 16 no longer effective field in order to keep transistor 15 open. Depending on the spatial The arrangement of the parts 5, 6, 12 relative to one another can determine the length and strength of the unrest 1 Drive pulse can be influenced. A particularly good effect results when the length of the magnet 5 is dimensioned so that both pole ends extend into the area of the pole ends of the magnet 13.

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. If you superimpose an alternating current with 50 Hz on the control current of the Hall generator and leave the Unrest oscillate at 61/4 Hz, so you can force a synchronization of the clock drive.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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 2 Another possibility for creating a Uh patent claims: ren drive consists in an electronically controlled direct current drive, whereby one consists of a 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.1. Electronically controlled clock drive, with mancntmagneten existing unrest of a fixed on two aligned axes one with a 5 standing drive coil over a transistor control Unrest provided with permanent magnets and a magnetic drive pulse received. 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-spiked rotatable armature, which in a known design (German Auslemit a pointer mechanism of the clock in Antriebsverbin- geschrift 1 231 174) of this type, is for transmission, are arranged, the distance between the unrest movement on the pointer mechanism being a Mader Zacken dem effective torsional oscillation angle io gnetkupplung provided, which corresponds to the unrest of the Tnebspule and the rotatable armature is also controlled. For this purpose, the rotation at the end of the effective torsional oscillation angle is included. On the axis of the permanent magnet, a special magnet system is held in place by the drive aid of a fixed coil magnetizable soft iron rod that acts on a prong, rather in a magnetized state with a toothed wheel coupled with the prong 15 pointer mechanism magnetically ( 6) of the rotatable armature (7) engages in the opposite direction and takes it along with the permanent magnet (5) of the unrest (I) pt) by a certain angle. At the end of the angle of rotation there will be a zaklarized and that in an end position of the ken of the toothed wheel of a fixed per-oscillation area of the balance (I) one of constant magnets will be held. This known magnetic system which can be excited by current is arranged, 20 guidance is not only complex, but also requires that a very precise production and adjustment be carried out in advance of the magnet system (13).
Gerten Hall generator (16) can be controlled in such a way, Hei another known version of this that each of the magnets (5) of the unrest type (German Auslegcschrift 1 235 821), the (I) entrained armature prongs (6) is held transferring the unrest movement to the Zeigeruiul the magnet (5) of the balance (I) repelled a ₅ work via a pawl and a ratchet wheel that works together with this. The mechanically 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-2. Clock drive according to claim I, characterized by cooperating parts of the pawl and the indicates that the control current of the Hallgene ratchet wheel is subject to natural wear, rators the AC line voltage is superimposed. which increases the lifespan of the watch 3. Uhrenantrieb nach Anspruch I oder 2. da- 30 kürzt.3. Clock drive according to claim I or 2. da- 30 shortens. durch gekennzeichnet, daß die Ankerzacken um Ferner ist ein elektronisch gesteuerter Uhrenan-characterized by the fact that the anchor prongs are also an electronically controlled watch IXO''gegeneinander versetzt angeordnet sind. trieb bekannt (deutsche Auslegeschrift 1241370),IXO '' are arranged offset from one another. drove known (German interpretation 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.4. Clock drive according to one of claims I in which one of the permanent magnets of the unrest gebis 3, characterized in that the magnet-controlled Hall generator is a drive coil of a fcststeder Unrest is a bar magnet that steers towards 35 current magnet system. A transfer of the the oscillating axis is arranged and such a restless movement on the pointer mechanism is not here Lung has that its pole ends are shown in the. Hereich der Pole des vorzugsweise hufeisenförmig Die Erfindung bezieht sich auf einen elektronischThe area of the poles of the preferably horseshoe-shaped. The invention relates to an electronic ausgebildeten Magnetsystems erstrecken. gesteuerten Uhrenantrieb, bei dem auf zwei fluchtcn-trained magnet system extend. controlled clock drive, in which on two aligned 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, wobei40 the axes are provided with a permanent magnet unrest and a rotatable one provided with teeth Armature, which is in Aiittriebsverbindungen with a pointer mechanism of the clock, are arranged, wherein 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-A synchronous motor, the distance between the prongs and the effective rotation, is usually used as a clock drive, which is fed by the alternating current network. 45 oscillation angle corresponds to the unrest and the rotating Since the frequency of the alternating current network * is very precise even on bare armatures at the end of the effective oscillation period, such a clock works very precisely with the help of a point acting on a spike. To the operation of the clock also fixed magnet system is held.
In the event of a mains voltage failure, the invention is based on the object, in most cases, the requirement that the watch be equipped with an electronically controlled watch drive of this type for power reserve. Schalfen, which is simpler in structure than most of the times, is used as a power reserve. Difficulties in the rotary movement on the pointer mechanism are guaranteed, in such synchronous clocks with a power reserve, the possibility of synchronization with the mechanical switching from the synchronous motor to the network is provided. The electronically controlled one for gear control operation. In addition, in the Förde watch drive according to the invention, a long power reserve is characterized by a relatively large ger that the prongs of the rotatable armature spring storage required. Opposite the permanent magnet of the unrest - another possibility of the power reserve with syn- polarized and that in an end position of the chronuhrcn there is a voltage proportional to the mains frequency proportional to the voltage range of direct current through a time-passing element, excitable magnet system , that of z. ß. a tuning fork or a restlessness can be generated by a hall generator upstream of the magnet system and the synchronous motor can be controlled via a small amplifier in such a way that the respective Matoi can continue to run. All these known types of unrest entrained armature tines have the disadvantage, due to the 6s being held and the magnet repelling the unrest, poor efficiency of the motor, that either. Here, a simple synchronization function (when the clock is too small or that the control current is too small) can be performed in such a way that the battery belonging to the control current must be very large.