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Vorrichtung und Verfahren

IP.com Disclosure Number: IPCOM000206405D
Publication Date: 2011-Apr-22
Document File: 83 page(s) / 1M

Publishing Venue

The IP.com Prior Art Database

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Patentanmeldung für die Schweiz

Anmelderin
Team Smartfish GmbH

6371 Stans

Erfinder
Konrad Schafroth

Vertreter P&TS SA

Av. J.-J. Rousseau 4

Case postale 2848

CH-2001 Neuchâtel

Titel
Regelorgan für ein Uhrwerk

Anmeldedatum Prioritätsdatum
21.04.2011 21.04.2010

Referenz des Vertreters Referenz des Anmelders KSCH-7-CH3

Versionen

Nr

Erstellt

Version

Anz.

Seiten

Betreff

Unterbreitet am

Angemeldet

:am

1.0 Demande invariable

21.04.2011

:


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Spiralfeder für ein Uhrwerk und entsprechendes Herstellungsverfahren

Technisches Gebiet

       Die Erfindung bezieht sich auf die Uhrenindustrie. Diese Erfindung betrifft insbesondere eine piezoelektrische Spiralfeder für ein Uhrwerk, und ein Verfahren zur Herstellung einer Spiralfeder aus piezoelektrischem Material. Solche Spiralfedern werden im Regelorgan eines mechanischen Uhrwerks verwendet.

Stand der Technik

       Mechanische Uhren weisen ein Regelorgan mit einer Spiralfeder und einer Unruhe auf, deren Schwingungen den Gang der Uhr bestimmt.

       Aus der JP2002228774A ist ein Uhrwerk mit einer piezoelektrischen Spiralfeder bekannt. Die Spiralfeder bildet mit einer Unruhe ein Regelorgan für die Uhr. Eine elektronische Schaltung regelt den Gang des Regelorgans durch Einstellung der Steifigkeit des piezoelektrischen Materials in der Spiralfeder.

       Piezomaterialien entwickeln beim Einwirken einer äußeren Kraft eine elektrische Ladungsverschiebung, die über metallisch beschichteten Augenflächen (Elektroden) als Spannung abgegriffen werden kann. Die elektrischen Eigenschaften variieren mit der Richtung der angreifenden Kraft oder der Dehnung oder Biegung des Piezomaterials. Beim Verbiegen des Piezomaterials in eine Richtung wird beispielsweise eine positive Spannung erzeugt, beim Zurückfedern oder Verbiegen in die Gegenrichtung wird ein gegen gepolter Spannungsimpuls erzeugt. Die Amplitude ist von der mechanischen Verformung im Piezomaterial d.h. vom Auslenkungswinkel und von der Geschwindigkeit der Auslenkung abhängig. In den genannten Piezomaterialien können hohe Spannungen und hohe Ladungsdichten generiert und über einen Brückengleichrichter in einen nachgeschalteten Kondensator eingespeist werden, um Energie zur Speisung einer elektronischen Schaltung zu speichern.

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       Aus der Unterscheidung Transversaleffekt (Quereffekt) und Longitudinaleffekt (Längseffekt) ergeben sich drei verschiedene Grundelemente für piezoelektrische Generatoren: der Dickenschwinger, das Querdehnelement und als besondere Bauform der Biegeschwinger (Bimorph). Dieser ist eine Kombination aus zwei Querdehnelementen. Durch eine Deformation des Biegeschwingers ergibt sich eine unterschiedliche Belastung der beiden Querdehnelemente. Im einen Querdehnelement wird eine Druckspannung erzeugt, und im anderen Querdehnelement wird eine Zugspannung erzeugt. Die in den beiden Querdehnelementen erzeugten Spannungen lassen sich in Serie schalten.

       Piezoelektrische Spiralfedern sind an sich bekannt. Ein Beispiel einer pie...