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Zeithaltendes elektrisches Gerät Die Erfindung bezieht sich auf ein
zeithaltendes elektrisches Gerät mit Relativbewegung zwischen einer Spule und einem
induktionsfähigen Organ, vorzugsweise mit einer ortsfesten Spule und einem bewegten
Magneten, welche Relativbewegung durch eine bzw. die von einer elektronischen Verstärkerschaltung,
vorzugsweise einer Transistorschaltung, gespeiste, auf das induktionsfähige Organ,
vorzugsweise den bewegten Permanentmagneten, einwirkende Spule aufrechterhalten
wird, wobei zwischen Eingangs- und Ausgangskreis der Verstärkerschaltung ein Rückkopplungstransformator
vorgesehen ist, insbesondere Pendelschwinger- oder Drehschwinger-, vorzugsweise
Unruhanordnung.
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Es ist eine solche Anordnung zur kontaktlosen elektronischen Steuerung
eines zeithaltenden elektrischen Gerätes, insbesondere einer elektrischen Uhr, vorgeschlagen,
bei welcher eine Spule mit einer Triode, vorzugsweise einem Transistor, und mit
Kopplungsmitteln, z. B. einem Transformator, so zusammengeschaltet ist, daß durch
die Relativbewegung eines Permanentmagneten und der Spule ein kurzfristiger Steuerimpuls
ausgelöst wird, welcher den Schwellwert der Triode überschreitet und dadurch eine
elektrische Rückkopplung über die Kopplungsmittel (Transformator) bewirkt, so daß
ein Impuls als Hüllkurve mehrerer Wellenzüge eines elektrischen Schwingkreises auftritt,
welcher die Antriebsspule durchfließt. Bei dieser vorgeschlagenen Anordnung erfolgt
die Steuerung der Triode mit Hilfe eines Permanentmagneten, welcher den Luftspalt
eines die Spule tragenden Eisen-Kernes durchschwingt. Bei Verwendung einer Spule
mit Eisen-Kern treten jedoch schon vor und auch nach dem Durchschwingen der Magnetpole
durch den Luftspalt zusätzliche Kräfte auf, welche den Synchronismus des Gangreglers
stören, nämlich Bremskräfte nach Wiedersperren des Transistors und unerwünschte
Triebkräfte schon vor der Nullage, also vor öffnen des Transistors, durch die Anziehung
des Unruhmagneten durch das Eisen des Spulenkernes; um den Impulseinsatz möglichst
in der Nullage zu erhalten, sind, ebenso wie bei den sonst bekannten, mit getrennten
Steuer- und Triebspulen arbeitenden Systemen, sehr sorgfältige Justierungen des
Spulen- und Magnetsystems und der Arbeitskennlinie des Transistors notwendig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zeithaltendes elektrisches
Gerät zu schaffen, welches einerseits gestattet, ohne weiteres mit einer eisenkernlosen
Spule (zugleich Steuer- und Triebspule) zu arbeiten, andererseits trotz großer Antriebsimpulse,
also guten Wirkungsgrades, mit sehr einfachen Mitteln einen scharfen Impulseinsatz
in der Nullage zu gewährleisten. Bei einem Gerät der eingangs genannten Gattung
ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkreis des Transformators
an mindestens einer Stelle unterbrechbar ist und daß durch die Unterbrechungsstelle
ein mit dem Permanentmagneten bewegter leitender Schirm so bewegbar ist, daß er
den Magnetfluß periodisch unterbricht. Dieser Schirm kann zweckmäßig aus einer am
Umfang geschnitzten flachen Scheibe, vorzugsweise aus Kupfer, bestehen. Bei Verwendung
für einen Drehschwingungen ausführenden Gangordner kann ohne weiteres der- Schirm
so angeordnet sein, daß der Magnetfluß durchgelassen wird, wenn der Gangordner in
die Nähe seiner Ruhelage gelangt. Vorzugsweise wird der geschlitzte Schirm durch
den Gangordner selbst gebildet. Auch bei der erfindungsgemäßen Anordnung werden
die Antriebsimpulse durch Rückkopplung der Verstärkerschaltung bewirkt, d. h., die
Steuerspannung für die Erzeugung des Antriebsimpulses werden der Verstärkerschaltung
bzw. der dieser Verstärkerschaltung zugeordneten Stromquelle entnommen. Es können
deshalb starke Antriebsimpulse erzeugt werden, welche praktisch ohne störende Rückwirkung
auf den Gangordner sind,. insbesondere wenn aus den obengenannten Gründen in zweckmäßiger
Ausführung der Erfindung die als Steuer- und Triebspule dienende Spule als eisenkernlose
Spule ausgeführt wird.
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Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
erläutert.
Die Zeichnung zeigt eine Vorrichtung für eine elektromagnetische
Pendeluhr älterer Bauart.
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Das gezeigte Pendel wird durch die Antriebsspule BM in Schwingungen
versetzt. Diese Antriebsspule BM liegt zusammen mit der Batterie G und der Wicklung
Bi im Ausgangskreis des Transistors Tr zwischen den Elektroden e und c. Bi ist die
Primärwicklung eines Kopplungstransformators, dessen Sekundärwicklung Bz an die
Elektroden e und b des Transistors TR angeschlossen ist. Die Sekundärwicklung B2
besitzt vorzugsweise hohen Widerstand und ist über einen Vierpol 58 an die Elektroden
e und b angeschlossen. Die Kopplung zwischen den Wicklungen Bi und B2 kann
unterbrochen werden. Der magnetische Kreis des Transformators enthält beispielsweise
einen Luftspalt, durch welchen ein Schirm aus elektrisch leitendem Material, z.
B. aus Kupfer, bewegt wird, welcher als am Umfang geschlitzte Scheibe ausgebildet
ist. Diese nicht dargestellte Scheibe ist auf der Gangreglerachse so angebracht,
daß sich der Schlitz im genannten Luftspalt des Transformators befindet und damit
einen Magnetffiuß hindurchläßt, wenn der Gangregler in die Nähe seiner Ruhelage
gelangt. Die Anordnung ist derart gewählt, daß sich folgende Arbeitsweise ergibt:
Wenn sich das Pendel beispielsweise in seiner rechten Endlage befindet, ist die
Kopplung zwischen den Spulen Bi und B2 unterbrochen, und der Transistor TR stellt
einen hohen Widerstand dar, so daß der Antriebsstrom praktisch unterbrochen ist.
Durchschwingt das Pendel seine Ruhelage, so gelangt der Schlitz in der Scheibe in
den Luftspalt des Transformators, wodurch die Kopplung der Spulen Bi und B2 wiederhergestellt
wird und die Verstärkerschaltung zu schwingen beginnt. Der Ausgangsstrom des Transformators
TR durchfließt dabei auch die Antriebsspule, welche dem Pendel einen Antriebsimpuls
erteilt.
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Der gegebenenfalls vorgesehene Vierpol 58 enthält aktive und
nichtlineare Schaltorgane, welche unter der Wirkung der in der Spule B2 induzierten
Spannung Energie abgeben. Es kann deshalb ein kleiner Strom, welcher die Spule Bz
im Sinne des Pfeiles 59 durchsetzt, einen verhältnismäßig starken Strom 1 auslösen,
welcher von dem Element G abgegeben wird.
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Sowie sich das Pendel aus seiner Ruhelage entfernt, wird der Luftspalt
in dem Magnetkreis des Transformators wieder von der leitenden Scheibe ausgefüllt,
so daß die Kopplung zwischen den Spulen Bi und B, aufgehoben wird und die Schwingungen
der Verstärkerschaltung unterbrochen werden. Es ergibt sich auf dies: Weise ein
kurzer starker Antriebsimpuls auf das Pendel. Die elektronische Vorrichtung wirkt
also wie der periodisch betätigte mechanische Kontakt K älterer Uhrentypen. Dadurch,
daß dieser Kontakt K in Fortfall kommt, werden die mechanischen Verluste geringer,
und es werden bessere Gangeigenschaften des zeithaltenden Gerätes erzielt. Es ist
außerdem möglich, in der Nähe der Antriebsspule BM zwei Hilfswicklungen B3
und B4 anzuordnen, welche Nutzsignale abgeben können. Beispielsweise können diese
Spulen den Eingangskreis eines Gegentaktverstärkers bilden, welcher alle halbe Sekunde
entgegengesetzte Ströme liefert, welche zur Steuerung von Nebenuhren mit Sekundenzeiger
verwendet werden können.