DE1523968B2

DE1523968B2 - Electronic timepiece

Info

Publication number: DE1523968B2
Application number: DE19661523968
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Yokohama Bansho (Japan)
Original assignee: KAKUBARI SHIGERU TOKIO
Current assignee: KAKUBARI SHIGERU TOKIO
Priority date: 1965-05-25
Filing date: 1966-05-24
Publication date: 1973-01-04
Also published as: CH551652A; DE1523968A1; CH758066A4; GB1146494A

Description

Öffnung und die Breite der Permanentmagnete auf dem Umfang der Scheiben im wesentlichen gleich sind, daß die Schwingungsperiode des astabilen Multivibrators gleich oder größer ist als die halbe Schwingungsperiode der Unruh, und daß die Antriebsspule so fest an einer Halterung angebracht ist, daß sie sich in dem durch die Permanentmagnete gebildeten Spalt befindet, wodurch die Permanentmagnete zwangsweise abgestoßen werden, wenn sie den Mittelpunkt der Antriebsspule passiert haben.The opening and the width of the permanent magnets on the circumference of the disks are essentially the same, that the oscillation period of the astable multivibrator is equal to or greater than half the oscillation period the balance, and that the drive coil is so firmly attached to a bracket that it is in the Gap formed by the permanent magnets is located, whereby the permanent magnets are forcibly repelled when they have passed the center point of the drive coil.

Die erfindungsgemäß verwendete Form der Antriebsspule ist zwar an sich aus der schweizer Patentschrift 370,711 bekannt, jedoch werden in dieser bekannten Antriebsvorrichtung zwei in Drehrichtung unter einem Winkel zueinander angeordnete Permanentmagnete verwendet, die zudem fest angeordnet sind, während die Spule mit der Unruh zusammenschwingt. Auf diese Weise werden bei dieser bekannten Vorrichtung Steuerimpulse induziert, die aus zwei schmalen Höckern gleicher Höhe und einem doppelt so breiten Hocker gleicher Höhe, aber entgegengesetzter Polarität bestehen. Da nur eine Polarität des Impulses für den Antrieb ausgenützt wird, hat dies den Nachteil, daß die Hälfte der elektrischen Energie ungenützt bleibt. Außerdem haben auch hier die Steuerimpulse eine beträchtliche Breite, was die Präzision der Steuerung beeinträchtigt.The form of the drive coil used according to the invention is actually from the Swiss patent 370,711 known, but two in the direction of rotation are in this known drive device Permanent magnets arranged at an angle to one another are used, which are also fixedly arranged while the bobbin swings together with the balance. In this way are known at this Device induces control pulses consisting of two narrow cusps of equal height and one double so wide stools of the same height but opposite polarity exist. Since only one polarity of the Pulse is used for the drive, this has the disadvantage that half of the electrical energy is unused remain. In addition, here too the control pulses have a considerable width, which improves the precision of the Control impaired.

Die Erfindung hat zunächst den Vorteil, daß nur zwei Magnetpole an der Unruh angepaßt sind, die sich mit dem durch sie erzeugten Magnetfeld über die einzige für Steuerung und Antrieb verwendete Spule hinwegbewegen. Die Erfindung kommt also mit einem Minimum an Bauteilen aus, so daß die Herstellung einfach und billig wird, und auch die Abmessungen und das Gewicht des Zeitmessers so klein wie möglich gehalten werden. Weiter sind die Abmessungen der Magnetpole und der Spule erfindungsgemäß so gewählt, daß die Überlappungsfläche zwischen Magnet und Spule beim Überqueren der Spule zunächst auf den Maximalwert zunimmt, wieder auf 0 abnimmt, wenn sich der Magnet unmittelbar über der Spulenmitte befindet, und beim überqueren des zweiten Spulenschenkels noch einmal auf den Maximalwert zunimmt. Das auf diese Weise induzierte Spannungssignal ist durch einen äußerst scharf definierten Nulldurchgang ausgezeichnet. Dadurch kann ein zeitlich sehr kurzes Steuersignal erhalten werden. TDies bedeutet einmal einen geringen elektrischen Energieverbrauch, und macht außerdem eine sehr präzise Regulierung der Unruhschwingung möglich. Auch die Störanfälligkeit des Zeitmessers gegen Erschütterungen wird durch den kurzen Steuerungsimpuls verringert, da eine wesentlich größere Störung erforderlich ist, um den Steuerimpuls soweit zu verschieben, daß die Unruhschwingung aus dem Takt kommt. Da erfindungsgemäß durch den scharfen Nulldurchgang des induzierten Spannungssignals der Antrieb der Unruh durch die Spüle unmittelbar nach dem Nulldurchgang erfolgen kann, wird außerdem das selbständige Einlaufen der Unruhschwingung stark begünstigt.The invention has the advantage that only two magnetic poles are adapted to the balance, which are move with the magnetic field generated by them over the only coil used for control and drive. The invention comes from with a minimum of components, so that the production is simple and is cheap, and the dimensions and weight of the timepiece are kept as small as possible will. Furthermore, the dimensions of the magnetic poles and the coil are selected according to the invention so that that the overlap area between magnet and coil when crossing the coil initially on the Maximum value increases, decreases again to 0 when the magnet is directly above the center of the coil, and increases again to the maximum value when crossing the second coil leg. That The voltage signal induced in this way is characterized by an extremely sharply defined zero crossing. As a result, a control signal that is very short in time can be obtained. This means one time low electrical energy consumption, and also makes a very precise regulation of the balance oscillation possible. The susceptibility of the timepiece to vibrations is also reduced by the short control pulse is reduced, since a much larger disturbance is required to the control pulse to move so far that the balance oscillation is out of step. Since according to the invention by the sharp zero crossing of the induced voltage signal drives the balance wheel through the sink immediately can take place after the zero crossing, the balance oscillation will also start automatically heavily favored.

Um diesen Einlaufvorgang weiter zu begünstigen, kann in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung der astabile Multivibrator mit einer Einrichtung zur Wahl der Zeitkonstanten derart ausgestattet sein, daß die Länge des Ausgangsimpulses des astabilen Multivibrators bei dessen Einlaufen größer ist als während des Dauerbetriebes. Besonders zweckmäßig ist es u. U., wenn der astabile Multivibrator mit einer Einrichtung zur automatischen Wahl der Zeitkonstanten derart ausgestattet ist, daß die Länge des Ausgangsimpulses des astabilen Multivibrators bei dessen Einschwingen größer ist als während des Dauerbetriebs.In order to further promote this running-in process, in an advantageous embodiment of the invention the astable multivibrator can be equipped with a device for selecting the time constants in such a way that that the length of the output pulse of the astable multivibrator is greater at its arrival than during of continuous operation. It is particularly useful if the astable multivibrator is equipped with a device is equipped for automatic selection of the time constants in such a way that the length of the output pulse of the astable multivibrator is greater when it settles than during continuous operation.

Im folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird, in derIn the following, the invention will be explained in more detail using exemplary embodiments, with on reference is made to the drawing in which

Fig. 1 eine Seitenansicht eines elektronischen Zeitmessers zeigt, in der schematisch ein Beispiel dieses Zeitmessers und eines elektrischen Systems eines astabilen Multivibrators für die Verwendung in dem elektronischen Zeitmesser erläutert ist;Fig. 1 shows a side view of an electronic timepiece, schematically showing an example of this timepiece and an electrical system of a astable multivibrator for use in the electronic timepiece is illustrated;

Fig. 2 ist eine schematische Draufsicht, die die gegenseitige Zu- und Anordnung zwischen dem mechanischen Teil, einschließlich einer Unruh bzw. Schwungrad, und einer Antriebsspule in dem elektronischen Zeitmesser erläutert, wie er in Fig. 1 dargestellt ist;Fig. 2 is a schematic plan view showing the mutual Assignment and arrangement between the mechanical part, including a balance wheel or flywheel, and a drive coil in the electronic timepiece illustrated in Fig. 1;

F i gT 3A bis 3E zeigen Kurven zur Erläuterung der Wirkungsweise des elektronischen Zeitmessers, wie er in Fig. 1 dargestellt ist;F i gT 3A to 3E show curves for explaining the operation of the electronic timepiece as he shown in Fig. 1;

Fig. 4 zeigt Kurven zur Erläuterung der Ein.-.-Schwingbedingung eines Impulses, der in der Antriebsspule durch die Magnete der Unruh bei deren Start induziert wird;Fig. 4 shows curves for explaining the on-.-.- oscillation condition a pulse that is induced in the drive coil by the magnets of the balance wheel when it is started will;

Fig. 5 ist ein Schaltdiagramm, das"ein anderes Beispiel des Multivibrators erläutert, der geeignet ist, die Einschwingzeit der Unruh zu vermindern;Fig. 5 is a circuit diagram showing "another example the multivibrator explained, which is suitable to reduce the settling time of the balance;

Fig. 6 ist ein Schaltdiagramm, das ein anderes Beispiel des Multivibrators zeigt, durch den die Länge und Amplitude eines Impulses, der in der Antriebsspule erzeugt wird, automatisch beim Start bzw. während des Dauerbetriebszustandes geändert wird.Fig. 6 is a circuit diagram showing another example of the multivibrator shows by which the length and amplitude of a pulse generated in the drive coil is changed automatically at start-up or during continuous operation.

Fig. 7 ist eine abgewandelte Form der in Fig. 6 gezeigten Schaltung;FIG. 7 is a modified form of that in FIG. 6 circuit shown;

Fig. 8 und 9 sind weitere abgewandelte Ausführungsformen der in Fig. 6 dargestellten Schaltung;Figs. 8 and 9 are further modified embodiments the circuit shown in Fig. 6;

Fig. 10 ist eine Abwandlung der Schaltanordnung, wie sie in Fig. 9 gezeigt ist;Fig. 10 is a modification of the switching arrangement, as shown in Fig. 9;

Fig. 11 ist ein Schaltdiagramm, in dem eine der Dioden der in Fig. 6 gezeigten Schaltung entfernt worden ist; undFIG. 11 is a circuit diagram in which one of the diodes of the circuit shown in FIG. 6 is removed has been; and

Fig. 12 ist ein Schaltdiagramm, das noch ein weiteres Beispiel des Multivibrators darstellt, wie er bei· dem beschriebenen Zeitmesser verwendbar ist.Fig. 12 is a circuit diagram showing still another An example of the multivibrator shows how it can be used in the timepiece described.

In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 eine Unruh bzw. ein Schwungrad und mit 2 deren Welle bezeichnet. Die Welle 2 wird zwischen Feststehenden Grundplatten 3 und 4 gehalten, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Mit 5a und 5b sind Lagerteile für die Halterung der Welle 2 bezeichnet. Mit 6 ist eine feine Spiralfeder bezeichnet, die um die Welle 2 gewickelt ist, wobei das innere Ende der Feder 6 an der Welle 2 und das äußere Ende an einem Arm 7 befestigt ist, der an der befestigten Grundplatte 3 befestigt bzw. angebracht ist. Mit 8 ist ein Antriebsschraubenglied bezeichnet, das auf der Welle 2 befestigt ist, und 10 bezeichnet ein Rad, das auf einer stationären Achse befestigt ist und durch das Antriebsschraubenglied 8 angetrieben wird. Das Rad 10 greift mit den Zeigern des Zeitmessers durch einen Getriebe- bzw. Antriebsmechanismus einschließlich einem Rädergetriebe ein, das zum Zwecke der Vereinfachung schematisch dargestellt ist. Das Antriebsschraubenglied 8 ist mit einer schraubenförmig geneigten Ebene 8a versehen und so angebracht, daß die radialen Finger 10a des Rades 10 aufeinanderfolgend durch die geneigte Ebene 8a in Abhängigkeit von.der Umdrehung der Welle 2 vorwärtsgetrieben bzw. hochgeführt werden, um dadurch das Rad 10 um die Achse1 and 2, 1 denotes a balance wheel or a flywheel and 2 denotes its shaft. The shaft 2 is held between stationary base plates 3 and 4, as shown in FIG. With 5a and 5b bearing parts for holding the shaft 2 are designated. Denoted at 6 is a fine coil spring which is wound around the shaft 2, the inner end of the spring 6 being attached to the shaft 2 and the outer end being attached to an arm 7 which is attached to the fixed base plate 3. Denoted at 8 is a drive screw member mounted on the shaft 2, and 10 denotes a wheel mounted on a stationary axle and driven by the drive screw member 8. The wheel 10 engages with the hands of the timepiece through a gear or drive mechanism including a gear train which is shown schematically for the sake of simplicity. The drive screw member 8 is provided with a helically inclined plane 8a and is mounted so that the radial fingers 10a of the wheel 10 are successively driven forward or up through the inclined plane 8a in response to the rotation of the shaft 2, thereby turning the wheel 10 the axis

rotieren zu lassen. Auf der Welle 2 ist eine Hülse 11, die aus einem Magnetmaterial hergestellt ist, derart befestigt, daß sie zusammen mit der Welle 2 gedreht wird bzw. rotiert. Auf beiden Enden der Hülse 11 sind Scheiben 13 und 14 befestigt, von denen jede aus halbkreisförmigen Platten besteht, die aus Magnet und Nichtmagnet-Material gebildet sind. Auf den sich gegenüberliegenden Flächen der Scheiben 13 und 14 sind Permanentmagnete 15 und 16 befestigt, die z. B. eine rechteckige, quaderförmige Form haben und die sich in ^!° einem Abstand 17 gegenüberliegen. Diese Magnete 15 und 16 liegen auf der Bezugslinie 0-0 der Ruhestellung der Welle 2, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Die Breite und Länge jedes Magneten in der Dreh- und Radialrichtung der Scheibe sind annähernd gleich mit K gewählt, wie weiter unten beschrieben wird. Die sich gegenüberliegenden Flächen der Magnete 15 und 16 sind natürlich flach und bilden Magnetpole N bzw. S. to rotate. On the shaft 2, a sleeve 11 made of a magnetic material is fixed so that it is rotated together with the shaft 2. On both ends of the sleeve 11, disks 13 and 14 are fixed, each of which consists of semicircular plates made of magnet and non-magnet material. On the opposite surfaces of the discs 13 and 14 permanent magnets 15 and 16 are attached, which, for. B. have a rectangular, cuboid shape and are in ^! ° face a distance 17. These magnets 15 and 16 lie on the reference line 0-0 of the rest position of the shaft 2, as shown in FIG. The width and length of each magnet in the rotational and radial directions of the disk are made approximately equal to K , as will be described below. The opposing surfaces of magnets 15 and 16 are naturally flat and form magnetic poles N and S, respectively.

Auf den sich gegenüberliegenden Flächen der Scheiben 13 und 14 sind Gegengewichte 19 und 20 in einem mit 18 bezeichneten Abstand voneinander in der zu den Magneten 15 und 16 diagonal gegenüberliegenden Stellung angebracht. Weiterhin ist zwischen den Magneten 15 und 16 auf der Bezugslinie 0-0 eine Antriebsspule 21 angeordnet. Die Antriebsspule 21 ist derart gewickelt, daß innen eine mittlere Öffnung 22 eines im Querschnitt gleichseitigen Dreiecks gebildet wird, und sie ist so angebracht, daß die Halbierungslinie des Dreiecks genau auf der Bezugslinie 00 liegt, und daß die Spitze auf die Welle 2 zugerichtet liegt. In diesem Falle sind die Länge der Grundseite der Öffnung 22 und die Breite der Wicklung der Spule ebenfalls annähernd gleich K, der Breite der Magnete 15 und 16, gewählt. Zusätzlich sind die beiden Stirnflächen der Spule 21, die den Magneten 15 und 16 gegenüberliegen, flach bzw. eben ausgebildet. Mit 23 ist eine Halterung der Antriebsspule 21 bezeichnet.On the opposite surfaces of the disks 13 and 14, counterweights 19 and 20 are attached at a distance from one another, denoted by 18, in the position diagonally opposite to the magnets 15 and 16. Furthermore, a drive coil 21 is arranged between the magnets 15 and 16 on the reference line 0-0. The drive coil 21 is wound in such a way that a central opening 22 of an equilateral triangle in cross-section is formed inside, and it is mounted so that the bisection of the triangle lies exactly on the reference line 00 and that the tip is directed towards the shaft 2. In this case, the length of the base side of the opening 22 and the width of the winding of the coil are also approximately equal to K, the width of the magnets 15 and 16, are selected. In addition, the two end faces of the coil 21, which are opposite the magnets 15 and 16, are flat or planar. With a holder of the drive coil 21 is designated.

Wenn die Welle 2 stillsteht, bedecken die Magnete 15 und 16 die Mittelöffnung 22. Die Antriebsspule 21 ist mit den Ausgangsklemmen 25a und 256 eines frei laufenden Multivibrators 24 verbunden.When the shaft 2 is stationary, the magnets 15 and 16 cover the central opening 22. The drive coil 21 is connected to the output terminals 25a and 256 of a free-running multivibrator 24.

Der Multivibrator 24 besteht aus z. B. PNP-Typ Transistoren, V\ und V₂ desselben Leitfähigkeitstyps, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Das heißt, die Emitter der Transistoren Vi und V₂ sind mit der positiven Seite einer Gleichspannungsquelle E verbunden. Der Kollektor des Transistors Vi ist mit der negativen Seite der Gleichspannungsquelle E über die Ausgangsklemme 25b, die Antriebsspule 21 und die andere Ausgangsklemme 25a verbunden, während der Kollektor des Transistors V₂ in ähnlicher Weise mit der negativen Seite der Gleichspannungsquelle E über einen Widerstand R₃ verbunden ist. Die Basis des Transistors V_t ist gleichfalls mit der negativen bzw. Minus-Seite der Glelchspannungsquelle E über einen Widerstand R₂ auf der einen Seite und durch eine Reihenschaltung eines Kondensators C₂ und eines Widerstandes R₃, der mit dem Widerstand R2 parallel geschaltet ist, auf der anderen Seite verbunden, während die Basis des Transistors V₂ gleichfalls mit der negativen Seite der Gleichspannungsquelle E über einen Widerstand R\ auf der einen Seite und durch die Kapazität Q, die Antriebsspule 21 auf der anderen Seite verbunden ist. Der Kondensator Q und der Widerstand R\ bzw. der Kondensator C₂ und der Widerstand Rt bilden EIemente, die die Zeitkonstante 71 und T₂ für den Leitungs- und den Nichtleitungszustand der Schwingung des Multivibrators 24 bestimmen. In diesem Fall sind die Zeitkonstante 71, die durch die Kapazität Q und den Widerstand R\ und die Zeitkonstante T₂, die durch den Kondensator C₂ und den Widerstand R₂ bestimmt werden, so gewählt, daß 71»T2ist. Die Schwingungsperiode Tf des Multivibrators 24 ist jedoch gleich der Summe der Zeitkonstanten 71 und T₂, jedoch die Schwingungsperiode 7> ist gleich oder ein wenig größer als die Hälfte der Schwingungsperiode T_m im Dauerbetriebszustand der Unruhe 1 gewählt.The multivibrator 24 consists of, for. B. PNP-type transistors, V 1 and V _{2 of the} same conductivity type as shown in FIG. That is, the emitters of the transistors Vi and V ₂ are connected to the positive side of a DC voltage source E. The collector of the transistor Vi is connected to the negative side of the DC voltage source E via the output terminal 25b, the drive coil 21 and the other output terminal 25a, while the collector of the transistor V _{2 is} similarly connected to the negative side of the DC voltage source E via a resistor R ₃ connected is. The base of the transistor V _t is also connected to the negative or minus side of the equilibrium voltage source E via a resistor R ₂ on one side and a series connection of a capacitor C ₂ and a resistor R ₃ which is connected in parallel with the resistor R2 , on the other hand, while the base of the transistor V _{2 is} also connected to the negative side of the DC voltage source E via a resistor R \ on the one hand and through the capacitance Q, the drive coil 21 on the other side. The capacitor Q and the resistor R \ or the capacitor C ₂ and the resistor Rt form elements which determine the time constant 71 and T ₂ for the conduction and the non-conduction state of the vibration of the multivibrator 24. In this case, the time constant 71, which is determined by the capacitance Q and the resistance R \ and the time constant T ₂ , which are determined by the capacitor C ₂ and the resistance R ₂ , are chosen so that 71 »T2. The oscillation period Tf of the multivibrator 24 is, however, equal to the sum of the time constants 71 and T ₂ , but the oscillation period 7> is selected to be equal to or slightly greater than half the oscillation period T _m in the continuous operating state of the unrest 1.

In Fig. 3A ist die Wellenform 25 der Schwingung der Unruh 1 in bezug auf die Bezugslinie 0-Odargestellt. In Fig. 3B ist die Oszillationswellenform des Ausganges des Multivibrators 24 dargestellt, die auf die Magnetspule 21 während des freien Laufs des Multivibrators 24 gegeben wird, wobei mit 26 die Oszillationswellenform bezeichnet ist, die erzeugt wird, während der Fluß- der Magnetspule 21 und der der Magneten-15 und 16 sich nicht gegenseitig kreuzen. In diesem Fall ist die Bezugsnullspannung das Potential der negativen Seite der Spannungsquelle E. Unter solchen Bedingungen beginnt, der Multivibrator 24 zu schwingen, und das Ausgangssignal wird auf die Ma-' gnetspule 21 gegeben, so daß das obere und das untere Ende der Magnetspule 21 N bzw. S polarisiert werden, wodurch die Scheiben 13 und 14 un4-foJglich die Welle 2 z.B. aus der Ruhestellung ein wenig nach-links gedreht werden wegen der Abstoßkraft zwischen den Flüssen der Magnetspule 21 und den Magneten 15 und 16. Auf die Drehung, die durch die Abstoßung bewirkt wird, werden die Scheiben 13 und 14 sodann durch die Gegenwirkung der feinen Spiralfeder 6 zurückgezogen, und die Mitte der Magneten 15 und 16 läuft über die Bezugslinie 0-0 hinaus auf die rechte Seite der Magnetspule 21. Hierauf werden die Scheiben 13 und 14 sodann wieder in derselben Weise nach links zurückgedreht. In diesem Falle werden, da der Impuls jeweils dann auf die Magnetspule 21 gegeben wird, wenn die Magnete 15 und 16 durch die Bezugslinie 00 nach rechts oder links laufen, die Scheiben 13 und 14 jedes Mal mit Energie gespeist, so daß sie sich um Winkel Θ bzw* Θ' nach rechts bzw. links aus der Bezugslinie 0-Öheraus bewegen bzw. drehen.In Fig. 3A, the waveform 25 of the oscillation of the balance wheel 1 is shown with respect to the reference line 0-O. In Fig. 3B, the oscillation waveform of the output of the multivibrator 24 is shown, which is given to the solenoid 21 during the free running of the multivibrator 24, where 26 is the oscillation waveform which is generated during the flux of the solenoid 21 and the magnets 15 and 16 do not cross each other. In this case, the reference zero voltage is the potential of the negative side of the voltage source E. Under such conditions, the multivibrator 24 starts to vibrate and the output signal is given to the magnet coil 21 so that the upper and lower ends of the magnet coil 21 N or S are polarized, whereby the disks 13 and 14 and possibly the shaft 2, e.g. from the rest position, are rotated a little to the left because of the repulsive force between the fluxes of the magnetic coil 21 and the magnets 15 and 16. On the rotation, caused by the repulsion, the disks 13 and 14 are then withdrawn by the counteraction of the fine spiral spring 6, and the center of the magnets 15 and 16 extends beyond the reference line 0-0 to the right side of the magnet coil 21. The Discs 13 and 14 then turned back in the same way to the left. In this case, since the pulse is applied to the solenoid 21 each time the magnets 15 and 16 pass through the reference line 00 to the right or left, the disks 13 and 14 are energized each time so that they turn angles Move or turn Θ or * Θ ' to the right or left out of the 0-Ö reference line.

Im folgenden soll die Steuerung des Betriebes des Multivibrators 24 durch die Schwingung mit konstanter Drehzahl bzw. Frequenz oder den Isochronismus der Unruh 1 beschrieben werden. Wenn die Unruh 1 schwingt, so werden Impulse 27 in entgegengesetztem Sinn bzw. Richtung, wie es in Fig. 3c gezeigt ist, in , der Antriebsspule 21 durch die Flüsse der Magneten 15 und 16 induziert, und die Polarität der Impulse 27 wird umgekehrt, wenn die Magneten 15 und 16 die Bezugslinie 0-0 durchlaufen. Im Verlauf der Zeit werden die induzierten Impulse 27 allmählich größer, wie es durch die Kurven a bis c in Fig. 4 gezeigt ist, und der Transistor V₂ des Multivibrators 24 wird bei einer bestimmten Höhe L durch den Kondensator Ci getriggert. Auf diese Weise wird der Multivibrator 24 durch den Isochronismus der Unruh 1 gesteuert und hiermit synchronisiert. Wie aus dem Vorhergehenden ersichtlich ist, schwingt der Multivibrator 24 weiter, während er durch den induzierten Impuls 27 mitgenommen wird, der auf dem Isochronismus der Unruh 1 beruht, und so treibt seinerseits ein solcher Oszillator die Unruh 1 an. Durch wiederholte Ausführung eines solchen Vorganges wird die Unruh in isochroner Betätigung gehalten, während die Magnetspule 21 mit Ausgangsimpulsen 28 versorgt wird, von denen jeder mit der Eigenschwingungsperiode T_m der Unruh 1 unter deren Dauerbe-In the following, the control of the operation of the multivibrator 24 by the oscillation at a constant speed or frequency or the isochronism of the balance wheel 1 will be described. When the balance wheel 1 vibrates, pulses 27 are induced in the opposite sense or direction, as shown in Fig. 3c, in the drive coil 21 by the fluxes of the magnets 15 and 16, and the polarity of the pulses 27 is reversed, when magnets 15 and 16 pass through the reference line 0-0. With the passage of time, the induced pulses 27 gradually become larger, as shown by curves a to c in FIG. 4, and the transistor V _{2 of} the multivibrator 24 is triggered at a certain level L by the capacitor Ci. In this way, the multivibrator 24 is controlled by the isochronism of the balance 1 and synchronized with it. As can be seen from the foregoing, the multivibrator 24 continues to oscillate while being carried along by the induced pulse 27 based on the isochronism of the balance wheel 1, and so such an oscillator in turn drives the balance wheel 1. By repeated execution of such a process, the balance wheel is held in isochronous actuation, while the magnetic coil 21 is supplied with output pulses 28, each of which with the natural oscillation period T _{m of} the balance wheel 1 under its constant

triebszustand synchronisiert ist, wie es in Fig. 3D dargestellt ist. wodurch die Unruh 1 weiter angetrieben wird.drive state is synchronized, as shown in Fig. 3D is shown. whereby the balance 1 is driven further.

Im folgenden soll ein Beispiel für die numerischen Werte dieses Ausführungsbeispiels gegeben.werden:The following is an example of the numerical values of this embodiment:

K- 5 mm K- 5 mm

Breite der Magnete 15 und 16: 2 mm T_1n:.'500 m/Sec'■"■' '; , .;■..■■ >■■■-:■ ' ■ ■ ·. Wund. V»·¹ 2SB 38P . ';;■-' . .·.Width of magnets 15 and 16: 2 mm T _1n :. '500 m / sec' ■ "■";,.; ■ .. ■■ > ■■■ -: ■ '■ ■ ·. Wound. V »· ¹ 2SB 38P. ';; ■ -'.. ·.

.C₂: 3OuF ._v Γ
Rt. 750ki7 ":■ .C ₂ : 3OuF. _v Γ
Rt. 750ki7 ": ■

E: i,5V ■''..:: ■.·.■· E: i, 5V ■ '' .. :: ■. ·. ■ ·

Spule 21: Widerstand 300/3, 1200 Windungen, Durchmesser des Drahtes 0,04 mm. Dicke der gesamten Spule in der axialen Richtung der Windung 2 mni..Coil 21: resistor 300/3, 1200 turns, Wire diameter 0.04 mm. Thickness of the entire coil in the axial direction of the turn 2 mni ..

Die vorliegende Ausführungsform wurde im Zusammenhang mit dem Fall beschrieben, in dem die Länge oder*die Zeitkonstante T₁ des Impulses 28, der auf die Antriebsspule 21 gegeben wird, konstant ist. Es wird jedoch bevorzugt, die Länge des Impulses 28 von dessen Beginn ab lejcht zu erhöhen, um die Einschwingzeit der Unruh 1 zu verringern, und um deren Start bzw. Einlauf zuverbessern.The present embodiment has been described in connection with the case where the length or * the time constant T _{1 of} the pulse 28 applied to the drive coil 21 is constant. However, it is preferred to slightly increase the length of the pulse 28 from its beginning in order to reduce the settling time of the balance wheel 1 and to improve its start or run-in.

Fig. 5 zeigt eine Multivibratorschaltung, um dies durchzuführen, bei der die Teile, die denen in Fig. 1 ähnlich sind, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet sind, jedoch sollen diese aus Gründen der Einfachheit nicht weiter beschrieben werden. Wie in der Figur dargestellt ist, ist je ein Ende der Widerstände R\ und R₂ mit der negativen Seite der Gleichspannungsquelle £ über den normalerweise geschlossenen Kontakt S\ eines Druckknopfschalters SW verbunden, und je ein Ende der Widerstände R₁' und Rj ist mit der Basis je eines der Transistoren Vi und V₂ verbunden, während die anderen Enden mit der negativen Seite der Spannungsquelle E über den normalerweise offenen Kontakt S₂ des Schalters SW verbunden sind. In diesem Fall ist der Wert des Widerstandes R\ kleiner als der des Widerstandes R\ gewählt.Fig. 5 shows a multivibrator circuit for doing this, in which parts similar to those in Fig. 1 are denoted by the same reference numerals but will not be further described for the sake of simplicity. As shown in the figure, one end of each of the resistors R \ and R _{2 is} connected to the negative side of the DC voltage source £ via the normally closed contact S \ of a push-button switch SW , and one end of each of the resistors R ₁ ' and Rj is connected to the base of each of the transistors Vi and V _{2 are} connected, while the other ends are connected to the negative side of the voltage source E via the normally open contact S _{2 of} the switch SW . In this case, the value of the resistance R \ is selected to be smaller than that of the resistance R \ .

Mit diese/ Anordnung wird, wenn der Kontakt 52 durch den bewegbaren Kontakt 5b des Schalters 5W geschlossen wird, die Länge T\ des Impulses 28', der auf die Magnetspule 2k gegeben wird, größer als 71 des in Fig. 3B gezeigten Impulses 28, wie es in Fig. 3E gezeigt ist. Deshalb kann die Einschwingzeit der Unruh 1 durch Einlegen des Schalters SW auf den Kontakt Si für eine äußerst kurze Zeitperiode während des Anlaufens verkürzt werden. Infolgedessen kann, da die Impulslänge während des Dauerbetriebes kürzer als diejenige ist, die während des Startvorganges erforderlich ist, der Energieverbrauch von der Gleichspannungsquelle E vermindert werden. Weiterhin wird die Antriebsspule 21 durch den Impuls mit kurzer Länge betrieben, so daß die Genauigkeit des Isochronismus der Unruh 1 weiterhin erhöht werden kann.With this arrangement, when the contact 52 is closed by the movable contact 5b of the switch 5W , the length T \ of the pulse 28 'given to the solenoid 2k becomes greater than 71 of the pulse 28 shown in Fig. 3B as shown in Fig. 3E. Therefore, the settling time of the balance wheel 1 can be shortened by placing the switch SW on the contact Si for an extremely short period of time during start-up. As a result, since the pulse length during the continuous operation is shorter than that required during the starting operation, the power consumption from the DC voltage source E can be reduced. Furthermore, the drive coil 21 is driven by the short-length pulse, so that the accuracy of the isochronism of the balance wheel 1 can be further increased.

Die vorliegende Ausführungsform wurde im Zusammenhang mit dem Fall beschrieben, daß der Energieverbrauch durch Kürzermachen der Impulslänge während des Einlaufens verringert wird. Es ist jedoch auch möglich, daß die Impulslänge und Amplitude automatisch während des Anlaufens vergrößert und während des Dauerbetriebes verkleinert werden kann. Fig. 6 zeigt einen Kreis für diesen Zweck, bei dem cine Diode Di in Reihe mit dem Widerstand R\ derart geschaltet ist, daß die Anode der Diode Di mit der negativen Seite der Gleichspannungsquelle E und die Kathode über eine. Diode D₂ mit dem Kollektor des Transistors Vi verbunden ist. .'. . , ., Bei der Verwendung einer solchen Schaltung ist die Amplitude der Schwingung der Magnete 15 und 16 klein, und deshalb .ist die Amplitude des Impulses^ der in der Antriebsspule. 21 induzieft wird, gleichfalls klein! Der jnnenwiderstahd der. Dioden Di und.Di ist groß, da eine Sperrspannung an sie angelegt, worden ist, und' folglich ist die Zeitkonstante des. Multivibrators ^.einschließlich der Summe des Widerstandes, des Widerstandes R] und des Innenwidersta'ndes der Dioden und ,'5 dem des Kondensators Ci groß. A|s Fplge davon ist, die Länge des Impulses, der auf die Magnetspule 21 gegeben wird, groß, wie es in Fig. 3E dargestellt ist. Wie aus der Strom-Spannungscharakteristik der Diode . zu ersehen ist, nimmt der Innenwiderstand der Dioden "^2O allmählich mit einem Ansteigen der Amplitude des Impulses 27, der in der Antriebsspule 21 induziert wird_%-ab, wodurch die Zeitkonstante und die Impulslänge verringert werden. Auf der anderen Seite nimmt die Energie, die in dem Kondensator C₂ aufgespeichert ist, mit einer Abnahme der Impulslänge, ab, und ebenso nimmt die Amplitude des Impulses ab, der'auf die Antriebsspule 21 gegeben wird. Dementsprechend wird lediglich bei Beginn des Betriebes der Antriebsspule 21. ein Impuls 28' zugeführt, der eine notwendige Länge und Amplitude besitzt, und danach wird die Unruh 1 gewöhnlich durch einen Impuls 28 mit kleinerer Länge und Amplitude betrieben bzw. angetrieben, so daß der Energieverbrauch verringert werden kann. Zusätzlich kann die Genauigkeit wegen der kleinen Länge des Antriebsimpulses erhöht werden.The present embodiment has been described in connection with the case where the power consumption is reduced by making the pulse length shorter during the run-in. However, it is also possible that the pulse length and amplitude can be automatically increased during start-up and decreased during continuous operation. Fig. 6 shows a circuit for this purpose, in which a diode Di is connected in series with the resistor R \ in such a way that the anode of the diode Di with the negative side of the DC voltage source E and the cathode via a. Diode D _{2 is} connected to the collector of transistor Vi. . '. . When such a circuit is used, the amplitude of the oscillation of the magnets 15 and 16 is small, and therefore the amplitude of the pulse is that in the drive coil. 21 is induced, also small! The internal resistance of the. Diodes Di und.Di is large, since a reverse voltage applied to them, has been, and 'thus, the time constant of. Multivibrator ^ .einschließlich the sum of the resistance of the resistor R] and Innenwidersta'ndes of the diodes and,' 5 that of the capacitor Ci large. As Fplge thereof, the length of the pulse given to the solenoid 21 is large as shown in Fig. 3E. As from the current-voltage characteristic of the diode. As can be seen, the internal resistance of the diodes ^"2O gradually increases with an increase in the amplitude of the pulse 27, which is induced in the driving coil 21 _-ab%, whereby the time constant and the pulse length can be reduced. On the other hand, the energy decreases, the is stored in the capacitor C ₂ , with a decrease in the pulse length, and likewise the amplitude of the pulse which is sent to the drive coil 21 decreases which has a necessary length and amplitude, and thereafter, the balance wheel 1 is usually driven by a pulse 28 having a smaller length and amplitude, so that the power consumption can be reduced, and in addition, the accuracy can be increased because of the small length of the driving pulse .

Die in Fig. 7 gezeigte Schaltung ist genau dieselbe, wie in Fig. 6 mit der Ausnahme, daß der Innenwiderstand des Transistors Vi die Funktion des Widerstandes R₂ ausübt, der fortgelassen worden ist. Fig. 8 zeigt eine abgewandelte Form der Schaltung, bei der die in Fig. 7 gezeigte Diode Di fortgelassen worden ist.The circuit shown in Fig. 7 is exactly the same as in Fig. 6 with the exception that the internal resistance of the transistor Vi performs the function of the resistor R ₂ , which has been omitted. FIG. 8 shows a modified form of the circuit in which the diode Di shown in FIG. 7 has been omitted.

Fig. 9 zeigt eine Abänderung des in Fig.. 6 gezeigten Kreises, bei der die Spannungsquellenseite des Widerstandes R₂ unterbrochen ist und der Widerstand R₂ in Reihe mit einer Diode Dj geschaltet ist, deren Kathode mit dem KoHektor des Transistors V₂ verbunden ist. ·Fig. 9 shows a modification of the circuit shown in Fig. 6, in which the voltage source side of the resistor R _{2 is} interrupted and the resistor R _{2 is connected} in series with a diode Dj, the cathode of which is connected to the KoHektor of the transistor V ₂ . ·

Fig. 10 zeigt eine Schaltung, in der die Diode Di in Fig. 9 fortgelassen worden ist.Fig. 10 shows a circuit in which the diode Di in Fig. 9 has been omitted.

Fig. 11 zeigt eine Schaltung, bei der die Diode Di in Fig. 6 fortgelassen worden ist.Fig. 11 shows a circuit in which the diode Di 6 has been omitted.

Der Betrieb der in den Fig. 5 bis 11 gezeigten Schaltungen wird aus der vorhergehenden Beschreibung in Zusammenhang mit Fig. 1 deutlich.The operation of that shown in Figures 5-11 Circuits are clear from the preceding description in connection with FIG. 1.

Fig. 12 ist eine weitere abgewandelte Ausführungsform des Multivibrators, bei der der Multivibrator aus Transistoren Vi und W desselben Leitfähigkeitstyps und einem anderen Transistor V₂ eines anderen Leitfähigkeitstyps besteht. Das heißt, die Basis des Transistors Vl ist mit dem Emitter des Transistors W verbunden, und die Kollektoren der beiden Transistoren sind miteinander verbunden, wobei der Emitter des Transistors V, mit der positiven Seite der Gleichspannungsquelle E und der Emitter, des Transistors V₂ mit der negativen Seite der Spannungsquelle £" verbunden ist. Die Basis des Transistors V₂ ist über einen Widerstand /?4 mit der positiven Seite der SpannungsquelleFig. 12 is a further modified embodiment of the multivibrator, in which the multivibrator consists of transistors Vi and W of the same conductivity type and another transistor V _{2 of} a different conductivity type. That is, the base of the transistor Vl is connected to the emitter of the transistor W, and the collectors of the two transistors are connected to each other, the emitter of the transistor V, with the positive side of the DC voltage source E and the emitter, the transistor V ₂ with the negative side of the voltage source £ "is connected. The base of the transistor V ₂ is connected to the positive side of the voltage source via a resistor /? 4

209581/368209581/368

E verbunden. Die Kollektoren der Transistoren Vi und Vi' sind mit der Basis des Transistors V₂ über einen Reihenkreis aus einem Widerstand R$ und einem Kondensator Ct, verbunden, und der Kollektor des Transistors V₂ ist gleichfalls über einen Kondensator Q mit der Basis des Transistors V\ und mit der positiven Seite der Spannungsquelle E über einen Widerstand R_b verbunden, und zusätzlich sind die Basen der Transistoren Vt' und V₂ mit der negativen Seite der Spannungsquelle £ über eine Diode Dj-bzw. einen Widerstand Ra verbunden.E connected. The collectors of the transistors Vi and Vi 'are connected to the base of the transistor V ₂ via a series circuit of a resistor R $ and a capacitor Ct , and the collector of the transistor V ₂ is also connected to the base of the transistor V via a capacitor Q \ and connected to the positive side of the voltage source E via a resistor R _b , and in addition the bases of the transistors Vt 'and V _{2 are} connected to the negative side of the voltage source E via a diode Dj- or. connected to a resistor Ra .

Die numerischen Werte der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsform betragen:The numerical values of the embodiment shown in Fig. 12 are:

V₁ und V,': 2SB38P
V₂= 2SD66V ₁ and V, ': 2SB38P
V ₂ = 2SD66

1010

Diode Dj: SD102
Cy. I juFDiode Dj: SD102
Cy. I juF

Q:
R₄: Q:
R ₄ :

Rs--Rs--

Rf.Rf.

300 kü 90 kn 14,5 ki7300 ku 90 kn 14.5 KI7

Spule: Widerstand 300.Ω, 1200 Windungen, Drahtdurchmesser 0,04 mm, Breite in axialer Richtung 2 mm. Während verschiedene Ausführungsformen der Erfindung in Zusammenhang mit dem Fall beschrieben wurden, in dem die Unruh verwandt wird, so versteht es sich, daß die vorliegende Erfindung auch auf elektronische Uhren anwendbar ist, die ein Pendel anstelle der Unruh verwenden.Coil: resistance 300.Ω, 1200 turns, wire diameter 0.04 mm, width in the axial direction 2 mm. While various embodiments of the invention in connection with the case in which the balance wheel is used, so understand it is found that the present invention is also applicable to electronic timepieces that use a pendulum use the balance wheel.

Hierzu 2 Blatt ZeichnuBgen For this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claim:

1. Electronic timepiece with a balance wheel attached to a shaft, which consists of a shaft surrounding sleeve made of magnetic material and a pair of opposing Consists of disks, each of which is contiguous with the sleeve, part of each disk being magnetic, with a pair of permanent magnets attached to the magnetic part of each disc, whereby between the opposite end faces of the two permanent magnets, the opposite one Have polarity, an air gap remains, with a drive coil going in between the two discs the angle of rotation of the two permanent magnets is arranged, and with an astable Multivibrator with a time constant, the output current pulse of the multivibrator of the drive coil is supplied to generate a magnetic field of such an orientation that magnetic poles of the same polarity as the poles of the permanent magnets facing the drive coil opposite, the period of oscillation of the multivibrator being controlled by pulses, " which are induced in the drive coil when the permanent magnets pass the drive coil, whereby the output current pulse of the multivibrator, which is fed to the drive coil, the permanent magnets repels after they have passed the center of the drive coil, characterized in that that the oscillation period of the astable multivibrator (24) is equal to or greater than half the oscillation period of the balance wheel, and that the drive coil (21) has a central opening (22) with a cross section in a manner known per se in the shape of a substantially equilateral triangle and is arranged so that a The tip of this triangular opening in the radial direction on the rotating shaft (2) shows that the drive coil (24) is so firmly attached to a holder (23) that it is in the by the permanent magnets (15, 16) formed gap (17), whereby the permanent magnets forcibly repelled when they have passed the center of the drive coil that further the side lengths of this triangular opening, the width of the winding of the drive coil around the opening and the width of the permanent magnets (15, 16) on the circumference of the disks (13, 14) substantially are the same.

2. Electronic timepiece according to claim 1, characterized in that the astable multivibrator is equipped with a device for selecting the time constant that the length of the The output pulse of the astable multivibrator when it arrives is greater than during continuous operation.

3. Electronic timepiece according to claim 1, characterized in that the astable multivibrator is equipped with a device for automatic selection of the time constants in such a way that the length of the output pulse of the astable multivibrator must be greater when it settles can be used as the pulse during continuous operation.

65 The invention relates to an electronic timepiece, with a balance wheel attached to a shaft, which consists of a magnetic sleeve surrounding the shaft Material and consists of a pair of opposing discs, each of which is attached to the Sleeve adjoining, with part of each disc being magnetic, with a pair of permanent magnets on attached to the magnetic part of each disc, with between the opposite end faces of the two permanent magnets, which have opposite polarity, an air gap remains, with a drive coil, which are arranged between the two disks in the angle of rotation range of the two permanent magnets is, and with an astable multivibrator with a time constant, the output current pulse of the multivibrator is fed to the drive coil in order to generate a magnetic field of such an orientation generate magnetic poles of the same polarity as the poles of the permanent magnets facing the drive coil opposite, whereby the oscillation period of the multivibrator is controlled by pulses, which are induced in the drive coil when, .the, -, Permanent magnets pass the drive coil, whereby the output current pulse of the multivibrator, wjrd fed to the drive coil, repels the permanent magnets after they def. Have passed the drive coil.

An electronic timepiece with the mechanical vibration system described is such. B. from the Magazine "Die Uhr", 1962, No. 18, pages 37 and 38, known. In this timepiece, however, there are two separate ones Coils are provided to drive the balance wheel and to generate the induced control pulses. The electronic control of the mechanical vibration system through an aesthetic multivibrator circuit is z. B. from French patent 1,256,386. Next it is from the French In U.S. Patent 1,286,393 it is also known to drive and control the vibration system by the same Effect coil. However, three permanent magnets are used, or in another embodiment two permanent magnets and two coils. This has the disadvantage that the entire arrangement is much more complex, larger and heavier in structure and manufacture. There is another disadvantage in that the control pulses are relatively long, as either the permanent magnets or the control coils are arranged side by side in duplicate. These long control impulses but reduce the accuracy. In addition, long control pulses mean a long load on the power source, which is particularly disadvantageous in the case of a battery-operated timepiece, since it increases the service life of the Battery severely shortened.

The object of the invention is to reduce the structural effort for the drive and the control an electronic timepiece to reduce electrical energy consumption, and the Improve gait precision and shock resistance.

This is achieved in an electronic timepiece of the type described in that the Drive coil in a known manner has a central opening with a cross section in the shape of an im has substantially equilateral triangle and is arranged so that a tip of this triangular opening in the radial direction on the rotating shaft that further the side lengths of this triangular opening, the Width of the winding of the drive coil around it