DE1940115A1

DE1940115A1 - Electronic device for maintaining the vibrations of a resonator

Info

Publication number: DE1940115A1
Application number: DE19691940115
Authority: DE
Inventors: Jean Schaad
Original assignee: Voumard Machines Co SA
Current assignee: Voumard Machines Co SA
Priority date: 1968-08-08
Filing date: 1969-08-04
Publication date: 1970-02-12
Also published as: CH1201768A4; FR2015269A1; CH506120A; GB1250066A; FR2015269B1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Vorrichtung zur Aufrechterhaltung der Schwingungen eines Resonators, insbesondere für Uhren.The invention relates to an electronic maintenance device the vibrations of a resonator, especially for clocks.

Der Nachteil zahlreicher Vorrichtungen zur Aufrechterhaltung der Schwingungen eines Besenators liegt darin, dass sie pro vollständige Schwingung des schwingenden Organs des Resonators nach Art einer Chronometerhemmung nur einen Aufrechterhai tungs impuls ausüben, was ganz besonders dann ungünstig ist, wenn der Heianfttor frei ist und zur Steuerung eines die Anzeigeorgane der Uhr betätigenden antreibenden zweiten; ReSOnator» dient.The disadvantage of many devices for maintaining the vibrations of a broomstick is that they per complete oscillation of the oscillating organ of the resonator in the manner of a chronometer escapement, only an upright shark exercise impulse, which is particularly unfavorable when the Heianfttor is free and for controlling a second driving actuating the display elements of the clock; ReSOnator » serves.

Der freie-Resonator 1st; nämlich einer hohen Präzision fähig. Jedoch nuss für einen wirklichen Gewinn an Genauiigiteeit auss»r- <lem die Aufreehterhaltung der Schwingung genau phasengleich sein. Sofern; nur ein einziger, auch als Antrieb arbeitender Resonator vorhanden isab, Jssit der G^siiam. weniger «iriaaiaait, da die auftretende Dämpfaing die (^naiiiglcej.t verringert.The free resonator 1st; namely capable of high precision. However, for a real gain in accuracy, <lem maintaining the oscillation exactly in phase be. Provided; only one, also working as a drive Resonator present isab, Jssit the G ^ siiam. less «iriaaiaait, da the occurring Dämpfaing which (^ naiiiglcej.t decreased.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist in der Schaffung einer Vorrichtung zur Aufrechterhaltung der Schwingungen eines Resonators zu sehen, die nach Art einer Ankerhemmung pro Halbschwingung des schwingenden Organs des Resonators einen Aufrechterhaltungsimpuls ausübt, um den unbestimmten Phasenfehler der Aufrechterhaltung auszugleichen.The object on which the invention is based is to create to see a device for maintaining the vibrations of a resonator, which is like an anchor escapement per half oscillation of the oscillating organ of the resonator exerts a sustaining pulse to eliminate the indefinite phase error balance the maintenance.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch zwei einander komplementäre Transistoren, von welchen die Emitter je an einen der Pole einer Stromquelle, die Basen beide fc an eine Impulse mit wechselndem Vorzeichen liefernde Steuerimpulsquelle und die Kollektoren beide an das zu steuernde Organ angeschlossen sind in der leise, dass die Transistoren durch die Impulse abwechselnd betätigt werden, und zwar der eine durch die Impulse mit gleichem Vorzeichen und der andere durch die Impulse mit entgegengesetztem Vorzeichen, so dass der Resonator bei jeder Ilalbsehwingung seines schwingenden Organs einen Impuls erhält.The device according to the invention is characterized by two mutually complementary transistors, of which the Emitter each to one of the poles of a current source, the bases both fc to a control pulse source delivering pulses with alternating signs and the collectors both to the organ to be controlled are connected in the quiet that the transistors through the pulses are actuated alternately, one by the pulses with the same sign and the other by the pulses with opposite signs, so that the resonator with every ileal vibration of its vibrating organ receives an impulse.

Zwei Ausfiihrungsbe!spiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in folgenden näher beschrieben. Es zeigenTwo embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. Show it

Fig. 1 ein Schaltbild einer ersten Auaführungsform einer elek- ψ ironischen Aufrechterhaitungsvorrichtung bei ihrer Anwendung auf eine Antriebsunruh einer Uhr, 1 shows a circuit diagram of a first embodiment of an electrical ψ ironic maintenance device when it is applied to a drive balance of a clock,

Fig. 2 eine Draufsicht auf diese Unruh, -Fig. 2 is a plan view of this balance,

Fig. 3 Ihre.Seitenansicht,Fig. 3 Your.side view,

Fig. "4 ein Diagramm des während einer Halbschwingung der Unruh in die Auf fangspule der Vorrichtung induzierten Stromes",""FIG. 4 shows a diagram of the balance wheel during a half oscillation in the catch coil of the device induced current "," "

Fig. 5 ein Diagramm des während einer Halneonwingüng der Unruh c in enitgegengese^ztÄr Richtung in die Aufnaheeispttieüi^f -■ :·ο ρ duziejften St roues und5 shows a diagram of the balance wheel c during a halneon swing in the opposite direction to the Aufnaheeispttieüi ^ f - ■: · ο ρ duziejften St roues and

9©9#87/12 39 © 9 # 87/12 3

Fig.6 ein Schaltbild einer zweiten AusfUhrungsform einer elektronischen Aufrechterhaltungsvorrichtung bei ihrer Anwendung auf ein System für eine Uhr mit einer freien Unruh und einer Synchronisierungsantriebsiinruh.6 is a circuit diagram of a second embodiment of an electronic Maintenance device when applied to a system for a watch with a free one Balance wheel and a synchronizing drive wheel.

Das in Fig.i dargestellte Schaltbild umfasst eine Auffangspule 1 und eine Antriebsspule 2, die in Fig.2 und 3 übereinander angeordnet dargestellt sind und dazu dienen, mit zwei Magnetepaaren J¹-"} bzw. k-k zusammenzuwirken, die von den beiden zueinander parallelen Armen 5 einer der Einwirkung einer nicht dargestellten Spiralfeder ausgesetzten Unruh gehalten werden.The circuit diagram shown in Fig.i comprises a collecting coil 1 and a drive coil 2, which are shown in Fig. 2 and 3 arranged one above the other and are used to interact with two pairs of magnets J ¹ - "} and kk , which of the two parallel to each other Arms 5 of a balance wheel exposed to the action of a spiral spring, not shown, are held.

Der Kreis zur Aufrechterhaltung der Schwingungen dieser Unruh besteht aus einem pnp-Transistor 6 und einem npn-Transistor 7, deren Basen beide bei 8 an einen der Pole der Auffangspule 1 angeschlossen sind. Jeder Transistor ist mit seinem Emitter bei 9 bzw. 10 an einen der Pole einer Stromquelle ii angeschlossen. Die Kollektoren der beiden Transistoren sind beide bei an einen der Pole der Antriebsspule 2 angeschlossen. Zwischen den Anschlüssen S und 12 ist eine Kapazität 13 eingesetzt zum Bilden einer Gegenkopplung, die die Kopplung unterbinden soll, die bei hoher Frequenz entstehen könnte.The circuit for maintaining the oscillations of this balance wheel consists of a pnp transistor 6 and an npn transistor 7, the bases of which are both connected at 8 to one of the poles of the collecting coil 1. Every transistor is with its emitter connected at 9 or 10 to one of the poles of a power source ii. The collectors of the two transistors are both connected to one of the poles of the drive coil 2 at. Between the connections S and 12 is a capacity 13 used for Formation of a negative feedback that is supposed to prevent the coupling that could arise at high frequencies.

Wenn nun die Unruh ausgehend von einer ihrer extremen Stellungen eine Halbschwingung in einer Richtung ausführt, entsteht in der Auffangspule 1 beim Vorbeigang eines der Magnetepaare, beispielsweise des Paares 3-3, an einer Windung dieser Spule durch Induktion ein in Fig.k mit I_ bezeichneter Strom, gefolgt von einem beim gleichzeitigen Vorbeigang der Magnetepaare 3-*3 und k-k an den Windungen der Auffangspule entstehender Strom I, . mit höherer Spannung und entgegengesetztem Vorzeichen, auf den ein beim Hinausbewegen des Magnetepaares k-k über die Windung der Spule i-_erzeugter neuer Strom I^ mit entgegengesetztem Vorzeichen folgt...Now, when the balance runs starting from one of its extreme positions half wave in one direction, one of the Magnetepaare, for example, the pair 3-3, on a turn of this coil by induction a in Fig. K with I_ is produced in the collecting bobbin 1 when passing designated Current, followed by a current I, which occurs when the pairs of magnets 3- * 3 and kk pass simultaneously on the windings of the collecting coil. with a higher voltage and opposite sign, which is followed by a new current I ^ with the opposite sign which is generated when the pair of magnets kk is moved out over the winding of the coil i-_.

90 9887/123 090 9887/123 0

Bei der Riickwartshalbschwingung der Unruh in entgegengesetzter Richtung hat der in die Auffangspule i induzierte Strom die durch die Kurve nach Fig.5 dargestellte Form, die umgekehrt der gemäss Fig. Ί ist.At the backward half oscillation the balance wheel is in the opposite direction Direction of the current induced in the collecting coil i has the form shown by the curve according to FIG. 5, which is the other way round which is according to Fig. Ί.

Diese verschiedenen Impulse sind in bezug auf die in Fig. k und 5 mitThese various pulses are with respect to those in Figs. K and 5 with

metrisch.metric.

und 5 mit O⁰ bezeichnete Gleichgewichtslage der Unruh sym-and 5 equilibrium position of the balance wheel labeled ^{O 0}

Jeder Transistor wird mit Hilfe von Verbindungen 14 bzw. 15 so gepolt, dass nur die über einen bestimmten Wert liegenden Spannungen sie entsperren. Daraus ergibt sich, dass bei den Halbschwingungen der Unruh in einer Richtung einer der Transistoren durch die Impulse Ι·* λ entsperrt wird, wobei, da die Impulse I, und I, von entgegengesetzter Richtung zum Entsperren des anderen Transistors unzureichend sind, dieser Transistor nur bei Halbschwingungen der Unruh in umgekehrter Richtung entsperrt wird.Each transistor is connected by means of connections 14 and 15, respectively poled in such a way that only voltages above a certain value unlock it. It follows that the Half oscillations of the balance wheel in one direction of one of the transistors is unlocked by the pulses Ι · * λ, where, since the Pulses I, and I, from opposite direction are insufficient to unlock the other transistor, this transistor only with half oscillations the balance is unlocked in the opposite direction.

Auf diese Weise wird bei jeder Ilalbschwingung beim Durchgang der Unruh durch ihre Gleichgewichtsstellung ein Antriebsimpuls auf sie ausgeübt.In this way, with every half-wave in the passage the balance wheel exerted a drive impulse on it through its equilibrium position.

Die in Fig. 6 dargestellte Schaltung stimmt mit der nach Fig.l iiberein mit der einzigen ,Ausnahme, dass ein mit 16 bezeichneter dritter Transistor hinzugefügt wurde, dessen Basis an die Verbindungsstelle 12 der Kollektoren der Transistoren 6 und 7 und dessen Emitter an die Antriebsspule 17 eines zweiten Resonators angeschlossen ist.The circuit shown in Fig. 6 agrees with that of Fig.l same with the only exception that one designated with 16 third transistor has been added, the base of which connects to the junction 12 of the collectors of transistors 6 and 7 and the emitter of which is connected to the drive coil 17 of a second resonator.

Bei dieser Ausführungsform ist der mit der Auffangspule 1 und der Antriebsspule 2 zusammenwirkende erste Resonator frei und dient zum Steuern oder Synchronisieren des zweiten Resonators, der ein Antriebsresonator ist. Diese Ausführung bietet im Hinblick auf die Genauigkeit dadurch einen grossen Vorteil, dassIn this embodiment, the one with the collecting spool 1 and the drive coil 2 interacting first resonator freely and serves to control or synchronize the second resonator, which is a drive resonator. In terms of accuracy, this design offers a great advantage in that

9Π9 8.8 7/1230"9Π9 8.8 7/1230 "

1 9AO1151 9AO115

der Q-Faktor der freien Steuerunruh sechs- bis zehnmal höher sein kann als der einer Antriebsunruh, der man bei jeder
Schwingung Energie für den Antrieb der Anzeigeorgane der Uhr entzieht.the Q-factor of the free steering wheel can be six to ten times higher than that of a drive wheel, which you get with each
Vibration removes energy for the drive of the display elements of the clock.

Patentansprüche:Patent claims:

909887/1230909887/1230

Claims

PatentansprücheClaims

1/ Elektronische Vorrichtung zur Aufrechterhaltung der Schwingungen eines Resonators, insbesondere für Uhren, gekennzeichnet durch zwei einander komplementäre Transistoren (6, 7), von welchen die Emitter je an einen der Pole einer Stromquelle (11), die Basen beide an eine Impulse mit wechselndem Vorzeichen liefernde Steuerimpulsquelle (l) und die Kollektoren beide an das zu steuernde Organ (2) angeschlossen sind in der Weise, dass die Transistoren durch die Impulse abwechselnd betätigt werden, und zwar der eine durch die Impulse mit gleichem Vorzeichen und der andere durch die Impulse mit entgegengesetztem Vorzeichen, so dass der Resonator bei jeder Halbschwingung seines schwingenden Organs (5) einen Impuls erhält.1 / Electronic device for maintaining the vibrations of a resonator, especially for clocks, characterized by two complementary transistors (6, 7), of which the emitters each to one of the poles of a current source (11), the bases both to a pulse with alternating Control pulse source (l) delivering sign and the collectors are both connected to the organ (2) to be controlled in such a way that the transistors are alternately actuated by the pulses, namely one by the pulses with the same sign and the other by the pulses with the opposite sign, so that the resonator moves with every half oscillation of its oscillating organ (5) receives an impulse.

2. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, dass die Quelle für die Steuerimpulse aus einer Auffangspule (1) besteht, mit der mindestens ein von dem schwingenden Organ (5) des Resonators getragener Magnet (3-3 bzw. 4-4) zusammenwirkt, während das zu steuernde Organ aus einer die Aufrechterhaltung der Schwingbewegung des Resonators bewirkenden Antriebsspule (2) besteht.2. Device according to claim I _1, characterized in that the source for the control pulses consists of a collecting coil (1) with which at least one magnet (3-3 or 4-4) carried by the oscillating member (5) of the resonator interacts , while the organ to be controlled consists of a drive coil (2) which maintains the oscillating movement of the resonator.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollektoren der beiden einander komplementären Transistoren (6, 7) ausserdem an die der Antriebsspule (2) parallel geschaltete Basis eines dritten Transistor« (l6) angeschlossen sind, der in den Speisekreis der Antriebsspule (17) eines zweiten antreibenden von dem freien ersten Resonator gesteuerten Resonators eingesetzt ist.3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the collectors of the two complementary to each other Transistors (6, 7) also to the base of a third transistor (l6) connected in parallel with the drive coil (2) are connected, which is in the supply circuit of the drive coil (17) of a second driving from the free first Resonator controlled resonator is used.

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