CH157999A - Von einem Arbeitsspeicher angetriebene Uhr. - Google Patents

Description

  Ton einem Arbeitsspeicher angetriebene Uhr.    Die Erfindung betrifft eine von einem  Arbeitsspeicher, zum Beispiel einer Feder,       angetr,ebene    Uhr, bei welcher der Ablauf des       Laufwerkes    in Abhängigkeit vom     Span-          nungswechsel    in einem Wechselstromnetze  geregelt     wird.    Als Ausführungsbeispiel des  Erfindungsgegenstandes wird eine mit einem  durch Wechselstrom     aufziehbaren    Arbeits  speicher versehene Uhr gezeigt, bei welcher  der den Arbeitsspeicher aufziehende Wech  selstrom zugleich das vom Arbeitsspeicher  angetriebene Laufwerk regelt.  



  Es zeigen:       Fig.    1 die Vorderansicht der Uhr,       Fig.    2 eine Ansicht des Ausziehmotors  und eines Regelelektromagnetes für     der.     Gang des Laufwerkes für eine     abgeänderte     Ausführung,       Fig.    3 die Ansicht einer     weiteren    Aus  führung des Regelelektromagnetes und eines  von diesem Regelelektromagneten     beeinfluss-          ten    Teils der Unruhe der Uhr,         Fig.    4 ein Diagramm des zur     Uhren-          regelung        verwendeten    Wechselstromes,       Fig.    5 das.

   Diagramm des die     Wicklung     des     Regelelektromagnetes    durchfliessenden  Stromes,       Fig.    6 eine schaubildliche Darstellung der  während einer halben Sekunde auftretenden  Regelvorgänge.  



  In     Fig.    1 ist 1 der     Aufzugsmotor,    der in  bekannter Weise über eine     Ferrarisscheibe     2, eine Schnecke 3 nebst zugehörigem  Schneckenrad 4 und ein     Zahnradvorgelege    5  bis 7 die Feder im Federgehäuse 8 aufzieht.

    Da die     Erregerwicklung    des Antriebsmotors  dauernd mit der     Wechselstromquelle,    zum  Beispiel mit einem Lichtstromnetz, verbun  den ist, ist zweckmässig zwischen     Ferraris-          scheibe    und Federgehäuse eine beispielsweise  als Rutschkupplung ausgebildete Kupplungs  einrichtung vorzusehen, welche die Motor  drehung nur     zeitweilig    dem Federgehäuse      übermittelt, nämlich solange .die Feder nicht  voll aufgezogen ist.  



  Das Federgehäuse 8 treibt über Zahn-,       räder    9, 10 ein über dem     Zifferblatt    11 an  geordnetes Zeigerpaar 1-2, 13 an, dessen Lauf  über     Zahnradvorgelege    14, 15 durch ein von  der Unruhe 16- gesteuertes Hemmwerk ge  regelt wird.  



  Diese Unruhe ist mit einem aus     magne-          tischem    Material gefertigten Stift 17, der  auch als Dauermagnet ausgebildet     sein    kann,  versehen, der in der     Mittellage    der Unruhe  sich gegenüber zwei als Polschuhe ausgebil  deten Ansätzen 18, 19 des Synchronmotors 1  befindet.  



  Bei jeder Unruheschwingung erfährt das  durch den Wechselstrom hervorgerufene       magnetische    Wechselfeld entsprechend der       Periodenzahl    des Speisestromes mehrere, und  zwar bei richtigem Gang der Uhr eine ganz       bestimmte    und gleichbleibende Anzahl von  Richtungsänderungen.

   Von den wechselnden       Magnetisierungen    der Pole 18 und 19 wirkt  aber, bei jeder     Unruheschwingung    jeweils  immer nur eine     beispielsweise,    nur die durch  die erste     Stromschwingung    hervorgerufene  auf den mit der Unruhe verbundenen Stift  17 ein, da nur während eines sehr kurzen  Augenblickes dieser sich     in    unmittelbarer  Nähe der Polschuhe 18; 19 befindet.

   Erfol  gen die     Unruheschwingungen    in einer Zeit,  die länger oder kürzer ist, als jene, welche  dem     richtigen    Gang der Uhr     entspricht,    so  wird durch jede der ersten     Schwingung    jeder       Schwingungsserie        vorangehende,        bezw.    nach  folgende Stromschwingung die Unruhe ent  weder beschleunigt oder verzögert und da  durch ständig das von der Unruhe beein  flusste Laufwerk der Uhr geregelt.  



  Es ist     augenscheinlich,    dass diese Regel  art auch bei Pendeluhren     verwendbar    ist, bei  welchen die     Richtungsänderungen    des Wech  selstromes entsprechend auf das Pendel oder  einen unmittelbar mit dem Pendel gekoppel  ten Teil des Laufwerkes: einwirken würde.  Bei Unruhen, deren     Schwingung,    im Bogen  mass gerechnet, mehr als 180   beträgt, ist  es zweckmässig, nur einen Polschuh 18     bezw.       19 vorzusehen, wobei der Stift 17, wie es in..

         Fig.    3, allerdings dort noch für eine Anord  nung mit zwei Polschuhen, angedeutet ist, so  auszubilden und anzuordnen ist, dass nur ein  Ende desselben durch diesen Polschuh     beein-          flusst    wird.    In     Fig.    2 ist 1 wiederum der Aufzugs  motor, der über die     Ferrarisseheibe    2 die  Schnecke 3 antreibt. Ausser seiner unmittel  bar an die     Weehselstromquelle    angeschlos  senen     Erregerwicklung    I besitzt jedoch die  ser Motor noch eine zweite Wicklung     II,    die  in Reihe mit der Erregerwicklung des Regel  magnetes 20 liegt.

   Dieser Regelmagnet be  sitzt wiederum zwei Polschuhe 18, 19,     die    in  der     vorbeschriebenen    Weise auf den an der  Unruhe 16     befestigten        Stift    17 einwirken.  Durch eine derartige Anordnung einer zwei  ten, nach Art eines Transformators wirken  den Wicklung kann man die auf die Unruhe  wirkenden Regelkräfte unabhängig von der  Stärke des magnetischen Feldes im Antriebs  motor bemessen.  



  In     Fig.    3 ist 1,6 die in Übereinstimmung  mit der     Anordnung    nach     Fig.    1 und 2 be  zeichnete Unruhe, die einen radial angeord  neten Stabmagneten 21 trägt. Dieser Stab  magnet soll beispielsweise so     magnetisiert          sein,    dass sein nach aussen     gerichtetes    Ende  als Südpol anzusehen ist.  



  In der Null-     bezw.    Mittelstellung der Un  ruhe befindet sich der mit     S    bezeichnete  Südpol zwischen zwei polartigen     Ansätzen     22, 2<B>;3</B> eines die Wicklung 24 tragenden Elek  tromagnetes 25. Die Ansätze 22, 23 sind  dachförmig angeordnet, und zwar derart,  dass eine möglichst kleine Entfernung zwi  schen diesen Ansätzen und dem sich in der  Mittelstellung befindenden Stabmagneten be  steht, wobei der     Streufluss    zwischen den An  sätzen möglichst klein gehalten wird.  



  Im Stromkreis für die Wicklung 24 des  Elektromagnetes 25, der über einen Trans  formator 26 an das Lichtnetz angeschlossen  ist, ist ein     Gleichrichter    27 vorgesehen. Der  Gleichrichter 27 kann in beliebiger Weise  ausgebildet sein, zum Beispiel als Trocken-           gleichrichter,        Kontakt,.    Detektor aber auch  als mechanischer Gleichrichter. Dieser Gleich  richter unterdrückt die Hälfte jeder Strom  schwingung, so dass beim     Vorschwingen    der  den Stabmagneten 21 tragenden Unruhe nur  die halbe Schwingung auf die Unruhe     be-          richtigend    einwirken kann.

   Einer solchen Be  dingung würde bereits ein Trockengleichrich  ter genügen, der den ein     Stromspannungsdia-          gramm    nach     Fig.    4 aufweisenden     Lichtnetz-          Wechselstrom    derart     beeinflusst,        dass    die  Wicklung 24 des Elektromagnetes 25 von  einem Strom durchflossen     wird,    der ungefähr  die in     Fig.    5 angedeutete     Kurvenform    auf  weist.

   Geht beispielsweise der Stift 21 der  Unruhe 5 in dem Augenblick an den Polen  des     Magnetes,25    vorbei, da dieser von der in       Fig.    5 gestrichelt dargestellten Stromhalb  welle     beeinflusst    wird, so erkennt man leicht,       dassl    die dieser Halbwelle folgende und die  ihr vorangehende Halbwelle, welche verzö  gernd,     bezw.    beschleunigend auf die Unruhe       einwirken        könnten,    in Wirklichkeit nicht  mehr einwirken, weil der Stift zur betreffen  den Zeit schon zu weit von den Polen des  Magnetes liegt,

   wobei während der     Regel-          einwirkimg    der Magnet 21 auf die Unruhe  16 vom Nordpol des Elektromagnetes 25 an  gezogen und vom Südpol abgestossen, also  beschleunigt     bezw.    verzögert wird.  



  Gemäss dieser Figur besitzt der Rege  lungsstrom eine     Frequenz    von 50, so     dass    in       einer    halben Sekunde, oder 500     Millisekun-          den    (ms) 25 Schwingungen auftreten.  



  Unterhalb des     Stromdiagrammes    ist der  auf der Unruhe 16     befstigte    Stabmagnet 2.1  in fünf verschiedenen Stellungen     a-e    ange  deutet. Dabei wird der Einfachheit halber       angenommen,    dass die Kurven für die       Magnetisierung    und für den sie hervorrufen  den Strom identisch sind. Das trifft natür  lich für die Praxis nicht zu, da zwischen       Magnetisierung    und     Magnetisierungsstrom     eine Phasenverschiebung besteht. Diese  Phasenverschiebung ist aber praktisch kon  stant und ändert grundsätzlich die Wir  kungsweise beim Regelvorgang nicht.

      Es ist aus     Fig.    6 ersichtlich, dass wäh  rend der     ,dritten    Stromschwingung der von  der Unruhe 16     getragene    Stabmagnet 21 sich  in ungefähr der in     Fig.    3 wiedergegebenen  Stellung, das heisst in einer Lage befindet.  in welcher der Südpol des Stabmagnetes 21  ungefähr die Mittelstellung zwischen den  Ansätzen 22, 23 des     Elektromagnetes    25 ein  nimmt.  



  Die Stromrichtung des Regelungsstromes  soll derart sein, dass der Ansatz<B>:229</B> ein Nord  pol, der Ansatz 23 ein Südpol wird. Es     ist     leicht einzusehen, dass der Stabmagnet vom  Elektromagneten so beeinflusst wird. dass er  genau die Mittelstellung zwischen den beiden  Ansätzen     2?.    23 einzunehmen bestrebt, ist.  wenn die     Magnetisierung    des Elektromagne  tes den Scheitelwert erreicht.  



  Bei der mit a in     Fig.    6 bezeichneten Mit  telstellung der Unruhe befindet sich die Un  ruhe auf der Rückschwingung, das heisst sie  schwingt nach links, wie es in der Figur  durch den Pfeil dargestellt ist, so dass beim  Eintreffen der der     Regelhalbwelle    folgenden  Halbwelle sich der Südpol S des Stabmagne  tes 21 bereits derart von den Ansätzen 22,  2:3 des Regelelektromagnetes 25 entfernt hat,  dass eine nennenswerte Beeinflussung des  Stabmagnetes durch den Elektromagneten  nicht mehr eintritt.  



  Nach Ablauf von     61!1    Perioden nimmt  die Unruhe die äusserste Linksstellung ein,  wie es in Fix. 6 bei b angedeutet ist. In  dieser Lage kehrt sie ihre Bewegungsrich  tung um, so     dass    nach weiteren     61!i    Perioden,  also     insgesamt        121/i    Perioden oder     11     Sekunde die Unruhe wieder die Mittellage       einnimmt,    wobei jedoch die Unruhe diesmal  das Bestreben hat, nach rechts auszuschwin  gen.

   Infolge der gewählten Eigenschwin  gungszahl der Unruhe kommt der Stab  magnet 21, wie bei c in     Fig.    6 angedeutet,  dann in unmittelbare Nähe der Ansätze 22,  23, des Regelelektromagnetes 25 (Fix. 3),  wenn infolge der Unterdrückung der der zu  erst erwähnten     Regelhalbwelle    entsprechen  den Halbwelle x der Regelelektromagnet  stromlos ist, so dass die Rückschwingung der      Unruhe ungehemmt erfolgen     kann.    Auch  hier treten die benachbarten und nicht unter=       drückten    Halbwellen um soviel vor und nach  dem Augenblick des     Durchschwingens    durch  die Nullage auf, dass eine Beeinflussung des  Stabmagnetes 21 durch die Ansätze 22, 28       vernachlässigbar    klein ist.  



  Die Eigenschwingung der Unruhe könnte  natürlich auch so gewählt werden, dass nach  Ablauf einer ganzen Zahl von Perioden, zum  Beispiel 12 oder 13     statt        12I/2    Perioden, die  Unruhe bei der Rückschwingung durch die       Mittellage        hindurchgeht.    Um bei einer der  artigen Eigenschwingungszahl der Unruhe  die gleiche Regelwirkung, das heisst ein  freies Rückschwingen zu erzielen, müsste  dann die 12. oder 13. Halbwelle, die die  gleiche Stromrichtung aufweist, wie die erst  erwähnte     Regelhalbwelle,    unterdrückt wer  den.

   Ein     derartiges    Unterdrücken von hin  sichtlich der     Stromrichtung    mit der Regel  halbwelle     übereinstimmenden    Halbwellen,  könnte zweckmässig durch einen mecha  nischen Gleichrichter     bezw.    Unterbrecher er  zwungen werden.  



  Nach weiteren     6I/4    Perioden nimmt der  Stabmagnet 21 die äusserste Rechtsstellung  entsprechend d in     Fig.    6 ein, wobei     wieder-          um    die     Bewegungsrichtung    des Stabmagnetes  21,     bezw.    der Unruhe umgekehrt wird.

   Nach  weiteren     6I/4    Perioden, also insgesamt 25  Perioden     schwingt    die Unruhe und damit  der Stabmagnet 21     wiederum    durch die Mit  tellage, wie es in     Fig.    6 bei e angedeutet ist,  so dass sich die für die Stellung     a    beschrie  benen Regelvorgänge wiederholen, die zur  Wirkung haben, dass ein während des Ab  laufes der 25 Perioden     eingetretener    Gang  fehler der     .Unruhe    ausgeglichen wird, und  zwar unabhängig davon, ob die     Bewegung     der Unruhe zu schnell oder zu langsam er  folgt ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Von einem Arbeitsspeicher angetriebene Uhr, dadurch gekennzeichnet, dass der Gang des Laufwerkes in Abhängigkeit vom Span- nungswechsel in einem Wechselstromnetz geregelt wird. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Uhr nach dem Patentanspruch, gekenn zeichnet durch eine derartige Gestaltung der den Ablauf des Werkes steuernden Regeleinrichtung, dass von mehreren Perioden der Netzwechselspannung nur eine zur Regelung des Laufwerkes. dient. 2.

   Uhr nach Patentanspruch und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Netzwechselstrom beeinflusste Regeleinrichtung derart auf einen den Ablauf,des Laufwerkes steuernden Regu lator einwirkt, dass auf jede die Uhr regelnde Periode der Netzwechselspan nung stets die gleiche Anzahl von nicht zur Regelung benutzten Perioden folgt. 3. Uhr nach dem Patentanspruch und Un teransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der den Ablauf des Lauf werkes steuernde und von der Regelein richtung beeinflusste Regulator mit einem als Stabmagneten ausgebildeten Dauer magneten versehen ist. 4.

   Uhr nach dem Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 3, bei welcher zum Antrieb der Uhr ein aus einem Wechsel stromnetz zu ladender Arbeitsspeicher (8) vorgesehen ist, dadurch gekennzeich net, dass der zum Laden des Arbeits speichers dienende Wechselstrom das von diesem angetriebene Laufwerk regelt. 5. Uhr nach dem Patentanspruch und Un- teransprüehen 1 bis 4., dadurch gekenn zeichnet, dass die Regelung unmittelbar durch den zum Aufziehen des Arbeits speichers vorgesehenen Wechselstrom motor, und zwar durch am Stator zusätz lich angebrachte Pole (18, 19) erfolgt. 6.

   Uhr nach dem Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine mit der Erregerwicklung (I) des Antriebsmotors magnetisch gekop pelte und auf dem gleichen Eisenkern angeordnete Wicklung (II), welche nach Art eines Transformators den Regel wechselstrom liefert. 7.

   Uhr nach dem Patentanspruch und Un teransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der den Ablauf des Lauf werkes entsprechend der Netzwechsel- spannung beeinflussenden Regeleinrich tung (25) eine Gleichrichteranordnung für den Regelstrom (27) zugeordnet ist, welche mindestens die der Regelhalb welle vorangehende und die ihr folgende Halbwelle mindestens zum Teil unter drückt. B.

   Uhr nach dem Patentanspruch und Un teransprüchen 1, 2 und 7, dadurch gekenn zeichnet, dass die Regeleinrichtung auf eine Unruhe 16 einwirkt und die Gleich richteranordnung (27) die der Regel halbwelle beim Vorschwingen der Hemm werksunruhe (16) entsprechende Halb welle beim Rückschwingen unterdrüekt., so dass bei einer Vollschwingung nur eine Regelhalbwelle wirksam ist. 9.

   Uhr nach dem Patentanspruch und Un teransprüchen 1, 2, 7 und 8, gekenn zeichnet durch eine derartige Eigen schwingungszahl der Hemmwerksuiiruhe (16), dass die der Regelhalbwelle um die Zeitdauer einer Halbschwingung der Un ruhe folgende Stromhalbwelle in der der Regelhalbwelle entgegengesetzten Rich tung verläuft. 10.

   Uhr nach dem Patentanspruch und Un- türansprüchen 1 bis 3. dadurch gekenn zeichnet, dass die ein Dreiecksprofil auf weisenden Pole (22, 23) des vom Netz wechselstrom beeinflussten Regelelektro magnetes (25) dachförmig derart ange ordnet sind, dass einmal das Streufeld der Elektromagneten und ausserdem die Ent fernungen der Pole von dem in der Mit telstellung befindlichen Stabmagneten (21) des Regulators möglichst klein sind.

   11. Einrichtung nach dem Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3 und 10. ge kennzeichnet durch eine derartige An ordnung des Stabmagnetes (21) auf dem als Unruhe (16) ausgebildeten Regula tor, dass nur ein Pol (S) des Stabmagne tes vom Regelmagneten (25) beeinflusst wird.