CH239994A - Verfahren und Einrichtung zur Steuerung elektrischer Uhren. - Google Patents

Description

      Verfahren    und     Einrichtung    zur     Steuerung    elektrischer     Uhren.       Bei     Geschäftsleuten    sowie     Privaten    be  steht     ein,    grosses Bedürfnis nach einer Uhr,  die ohne Unterhalt immer :genau geht,     das     heisst nie gerichtet     und    aufgezogen werden  muss. Bis heute entsprechen diesen Bedingun  gen die bekannten Minutenuhren am besten,  die von einer Mutteruhr über ein     Uhrenlei-          tungsnetz        -gesteuert        und    -angetrieben werden.

         Aus        wirtschaftlichen    Gründen sind jedoch  diese Uhren verhältnismässig wenig verbrei  tet,     namentlich    nicht bei Privaten, da der  Anschluss     an,das        Uhrenleitungsnetz    meist mit  grossen Kosten verbunden ist.  



  Die vorliegende Erfindung bezieht sich       xiun    auf ein Verfahren zur Steuerung elek  trischer Uhren, nach     welchem    von einer       T.elephonzentrale    aus zu ,den mit Uhren     ver-          sehenen    Teilnehmern zur     Steuerung    dieser  Uhren synchronisierende, von .einer Mutter  uhr gesteuerte     WechseIspannungs-Zeitimpulse     von einer bestimmten     Frequenz,

      welche auf  den zur Steuerung von     elektrischen    Uhren  vorgesehenen     Teilnehmerleitungen    des     Tele-          pho-nnetzes    nicht bereits     sanderweitig    benützt    wird, über diese     Teilnehmerleitungen    gesen  det werden, wobei .die Zeitimpulse sowohl in  der Zentrale als auch bei den Teilnehmern  von den übrigen     Spannungen    des     Teleplhon-          netzen    durch     elektrische        Frequenzweichen    ge  trennt werden.

   Auf diese Weise können somit       elektrische    Uhren an jedes     Telephonnetz        an-          geschlossen    werden.  



       Die        Erfindung    bezieht sich ferner auf  eine Einrichtung zur Durchführung des er.       findungsgemässen        Verfahrens,    bei welcher in  der     Telephonzentrale    eine Vorrichtung zur       Erzeugung        von    von einer     Mutteruhr    gesteuer  ten     Wechselsp-annungs-Zeitimpulsen    und bei  den Teilnehmern je eine Vorrichtung zur       Synchronisation        mindestens    einer Uhr     mit-          tels    der     Wechselspannungs-Zeitimpulse    vor  gesehen ist,

   wobei sowohl in der Telephon  zentrale als auch bei den Teilnehmern     Fre-          quenzweichen        für    die     Trennung    der Zeit  impulse von den übrigen     Spannungen        des-          Telephonnetzes    vorhanden     sind.     



  Der eigentliche     Antrieb    der Uhr bei den  Teilnehmern kann auf verschiedene Arten er-      folgen, zum Beispiel durch ein Federwerk,  durch das Lichtnetz oder durch andere elek  trische Stromquellen, oder aber von der     Tele-          phonzentrale    aus durch die übertragenen  Steuerimpulse selbst.  



  Auf der beiliegenden     Ze        ,ichnung    sind  zwei     Ausführungsbeispiele    von Einrichtun  gen zur Durchführung des Verfahrens gemäss  der Erfindung schematisch dargestellt.  



  In     Fig.    1 bedeutet 1 die     eigentliche        Ver-          mittlerappara.tur    einer Ortszentrale. In eine  von dieser     Vermittlerappa-ratur    abgehende  Teilnehmerleitung 7 ist ein     Tiefpassfilter    \?  mit einer     Grenzfrequenz    von ca. 10000     Per/see     eingeschaltet. Über einen     Kopplungstransfor-          mator    3 werden die Impulse zur Steuerung  der Teilnehmeruhr auf die     Teilnehmerleitung     7 gegeben.

   Diese Zeitimpulse     bes@te'hen    aus  einer     Wechselspannung    von     beispielsweise     20000     Per/sec,    die im     Weclisel;spa.nnungs-          generator    4     erzeugt    wird. Die präzise Mutter  uhr 6 sorgt mit Hilfe des von ihr gesteuer  ten     Kontaktes    5 dafür, dass jede Minute ein  Impuls auf die     Teilnehmerleitung    gegeben  wird.

   Das     Tiefpassf-ilter    2 dient als Frequenz  weiche, indem es die     Aufgabe    hat, ein Zu  rückfliessen der     ZeitimpilIse    in die     Vermitt-          lerapparatur    1 zu verhindern, ohne dass die  durch das     Tiefpassfilter    fliessenden Tonfre  quenzen der     Telephongespräche    und     des        Nie-          derfrequenz-Drahtrundspruelies        sowie    die  Ruf- und     Milzrophon@speis:eströme    merklich  geschwächt-. werden.  



  Der     Kopplungstransformator    3 ist einer  seits. durch seine     Dimensionierung,    ander  seits     -durch    das Einschalten eines     Konden-          sators:        in        die        Mitte        der     Wick  lung so gebaut,     da.ss    ebenfalls keine merkliche       Beeiniträchtigvng    des normalen     Telephonver-          kehrs    und des     Niederfrequenz-Drahtrund-          spruc'hes    eintritt.  



  Die Zeitimpulse gelangen mit einer von  der Leitung abhängigen     Dämpfung    über die       Teilnehmerleitung    \7 zum     Teilnehmer    und  ;werden dort durch das     Bandpassfilter    8 zum       Impulsverstärker    9 geleitet. Die eine     Fre-          quenzweiche    darstellende Bandsperre 11 ver  hindert, dass die     Zeitimpulse    in die Teilneh-         inerstation    12 selbst hineinfliessen können.

    Die     verstärkten    Zeitimpulse belangen vom  Verstärker 9 zum Gleichrichter 10, wo sie in       Gleieli:st.roinimpulse    umgewandelt werden,  die zum     direkten        Betrieb    von normalen Minu  tenuhren     geeignet    sind. In     Fig.    1 ist statt  einer solchen Zeigeruhr eine Ziffernuhr 13  angedeutet, die in einem     Untersatzkasten    der  Teilnehmerstation     eingebaut    ist. Bei dieser  Ziffernuhr ist die Zeit auf eine Minute genau  immer direkt an einer vierstelligen Zahl ab  lesbar.

   Ihr Antrieb erfolgt durch ein Schritt  schaltwerk, das die vierstellige Ziffer     bei     jedem Zeitimpuls um eine Einheit     fort8chal-          tet.    Es besteht die Möglichkeit     sowohl    die  Filter 8 und 11,     eventuell    auch     noch    den Im  pulsverstärker 9 und den Gleichrichter 10  mit der Uhr in ein und dasselbe     Untersatz-          behäuse    einzubauen.

   Der     Impulsverstärker    9       und    der     Gleichrichter    10     werden    beispiels  weise aus dem Lichtnetz gespeist, um die  zum Antrieb der Uhr benötigte     Leistung    zu  erhalten.  



  Das zweite     Ausführungsbeispiel    der Er  findung betrifft eine beim     Telephonabonnen-          ten    installierte Uhr, die von der Telephon  zentrale aus über die     Teülnehmerleitung    nicht       nur        synchronisiert,        sonderngleichzeitig    auch  noch angetrieben     wird.    In     Fig.    2     stellt    1  wiederum die eigentliche     Vermittlungsappa-          ratur    einer     Ortszentrale    dar.

   Die Teilnehmer  leitung 7 ist an diese     Vermittlungsapparatur     über das     Tiefpassfilter    2 mit einer     Grenz-          frequenz    von 10000     Per/sec        angeschlossen.     Das letztere lässt sämtliche beim normalen  Telephon- und     Niederfrequenz-Rundspi-uch-          betrieb    auftretenden Spannungen praktisch  ungehindert passieren, verhindert jedoch,     dass     die Zeitsignale mit der Frequenz 15000     Per/see     zur     Vermittlerapparatur    gelangen.  



  Der Generator 4 erzeugt eine Wechsel  spannung von beispielsweise 15000     Per/see.     Diese Spannung wird im     Modulator    14 mit  einer Frequenz von     beispielsweise    2 Per/sec  moduliert, wobei die     Modul:ationsfrequenz     2 Per/sec dem Generator 15 entnommen wird,  Der     letztere    wird von einer präzisen Mutter  uhr 6 synchronisiert,     @o    dass die     Frequew         2     Per/sec    als genaues Zeitmass verwendet  werden kann.  



  Die     Modulationsfrequenz    2'     Per/sec    stellt  somit     Wechselspannung        -Zeitimpnul@s@e    dar,  wobei der     Modulator    14 an Stelle des im  ersten     Ausführungsbeispiel        genannten    Schal  ters 5 (in     Fi(   <B>g</B>. 1)     tritt.    Die     modulierte        Wech-          sdspannung    15000     Per/sec        wird    über die       Kopplungsvorrichtung    3 auf die Teilnehmer  leitung 7 geführt.

   Am     Empfangsort    wird das       Zeitsignal    über     das        Bandfilter    8 dem Gleich  richter 16 zugeführt. Am     Ausgang    des       Gleichrichters    16 entstehen damit wieder       sinusförmige    Impulse mit der Frequenz  2     Per/sec    entsprechend der Modulation auf       der        Sendeseite.    Mit     diesen    Impulsen wird  über die     Leitung    17 die     Synchronuhr    18  direkt angetrieben und synchronisiert.  



  In     Fig.    3 ist ein Ausführungsbeispiel  einer für diese     Antriebs-    und Steuerungsart  geeigneten     Uhr,dargestellt.    Die gleichgerichte  ten     Zeitimpulse    gelangen über     das    Klemmen  paar 20 in die Spule 21. Dies bewirkt, dass  sich während jedes     Zeitimpullses    der     U-för-          mige    Eisenkern 2'2 magnetisiert. Dadurch  wird auf den auf der drehbar     gelagertenWelle     23 festsitzenden eisernen Anker 24 durch       magnetische    Kräfte ein Drehmoment im  Sinne der eingezeichneten zwei Pfeile aus  geübt.

   Auf     .der    Welle     2,3,    sind die Unruhe  25 und das eine Ende der Spiralfeder 26 be  festigt.     Das,    andere Ende der Spiralfeder 26  ist an einem festen Halter 27 angebracht.  Spiralfeder 26, Welle     2ss,    Unruhe 25 und  Anker 24 bilden zusammen ein schwingungs  fähiges System     ähnlich    wie     Spiralfeder    und       Unruhe    einer Uhr.

   Durch entsprechende     Di-          mensionierung    von Anker, Unruhe und Fe  der     wird    dafür gesorgt,     dass    die Eigenfre  quenz der Drehschwingungen dieses Gebil  des mit der Frequenz .der in die Spule 21     ge-          #langenden    elektrischen     Zeitimpulse        Überein-          stimmt,    wodurch -die     Drehs.chwin;

  gung    mit  Hilfe der elektrischen     Impulse    angeregt und  aufrecht erhalten wird, indem der Anker  während     Jedes        Zeitimpulses    über     die    auf den  Anker 24 wirkenden magnetischen Kräfte  einen     Schwingungsimpuls    erhält.

      Ein     in    der Welle     2,3        fixierter    federnder       Drahtstift    28 treibt über ein Schaltrad 29  und eine Welle 30 sowie ein Zahnräder  getriebe 31 die Uhrzeiger 32 an,     undl    zwar       wird    bei jeder     Schwingung    des- erwähnten       Systems    durch den     Drahtstift    28     -dbs.Schalt-          rad    29 um einen Zahn     geschalltet.    Eine Sperr  feder 33 verhindert ein Zurückdrehen des  Schaltrades 29, beim Zurückschwingen des       Stiftes    28.  



  Die     Ganggenauigkeit    der Uhr wird hier  bei     nicht    durch die Eigenfrequenz des       Schwingungssy        stems,    sondern durch     die    Ge  nauigkeit der Impulsfrequenz bestimmt.  



  Die äussere Form der Uhren kann dem je  weiligen Verwendungszweck angepasst wer  den; .die Uhr kann zum Beispiel mit     minde-          etens    einem     Teil    der     Einmichtung    zu deren  Synchronisation direkt in die     Teillnehmer-          telephonstation        eingebauwt    oder in einem       Untersatzkasten    der     Teilhehmerstation    mon  tiert werden.

   Ferner     besteht    die     Möglichkeit,     die Uhr irgendeiner bisher ,gebräuchlichen  Form     anzupassen;    in den beiden erstgenann  ten     FäRen    erspart man sich eine besondere       Leitungsverbindung        zwischen        Telephonnetz     und Uhr, im dritten Fall muss die Uhr über  eine     ,S,chwachstromleitung    mit     dem.        Telep'hon-          netz    verbunden werden.  



  Die     Mutteruhr    der     Ortstellephonzentrale     kann     entweder    eine     selbständige    Uhr sein  oder sie kann ihrerseits über das     Telephon-          netz    oder     über    ein besonderes     Uhrennetz    von  einer übergeordneten Mutteruhr synchroni  siert werden.  



  Ferner     besteht    die Möglichkeit, die Mut  teruhren in     einem    Teil der Zentralen wegzu  lassen und deren Impulsgeber von der Mut  teruhr einer     übergeordneten.    Zentrale     aus     über das     Telephonnetz    zu steuern.  



  Ferner     können    bei den Teilnehmern meh  rere durch dieselben     Zeitimpufse    gesteuerte  Uhren vorhanden sein, :die, wenn nötig, mit  Hilfe eines     Sign.a;l-    oder Impulsverstärkers       angetrieben    werden können.  



  Eine oder mehrere Uhren bei den Teilneh  mern     könnenVorrichtungen    zur     Signalgebung,         z. B. für     Wecksignale    oder     Signale    für Ar  beitspausen, aufweisen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRt:CHE: I. Verfahren zur Steuerung von elektri- schen Uhren, dadurch bekennzeichnet, dass von einer Telephonzentrale aus zu den mit:

   Uhren versehenen Teilnehmern zur Steue rung dieser Uhren synchronisierende, von einer Mutteruhr gesteuerte 'Wechseilspan- nungs-Zeitimpulse von einer bestimmten Fre quenz, welche auf den zur Steuerung von elektrischen Uhren vorgesehenen Teilnehmer leitungen des Telephonnetzes nicht bereits anderweitig benützt wird, über diese Teil nehmerleitungen gesendet werden,

   wobei die Zeitimpulse sowohl in der Zentrale als aueli bei den Teilnehmern von den übrigen Span nungen des Telephonnetzes durch elektrische Frequenzweichen getrennt -werden. IL Einrichtung zur Durchführ-unä des Verfahrens nach Patsntanspruah I, dadurch gekennzeichnet,

   dass in der Teleplionzentrale reine Vorrichtung zur Erzeugung von von einer Mutteruhr gesteuerten Mlecliseispan- nungs-Zeitimpulsen und bei den Teilnehmern je eine Vorrichtung zur Sy nchronisation min destens einer Uhr mittels der @Vech se@spau- nungs-Zeitimpulse vorgesehen ist,

   wobei so wohl in der Telephonzentrale als auch bei den Teilnehmern Frequenzweichen für die Trennung der Zeitimpulse von den übrigen Spannungen des Telephonn.etzes vorhanden sind. UNTERAN SPRtrCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da- ,durch gekennzeichnet, dass die Uhren bei den Teilnehmern durch die übertragenen Wech- selspannungs-Zeitimpulse sowohl synchron gesteuert als auch angetrieben -werden. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Mutteruhren der Telephonzentralen von einer übergeord- neten Mutteruhr synchronisiert -werden. 3. Verfahren nach.

   Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die -Impulsgeber der Telephonzentralen von einer Mutteruhr einer übergeordneten Zentrale über das Tele- plionnetz gesteuert werden. 4. -\'erfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Zeitimpuls jede Minute ein Impuls gesendet wird, so dass bei den Teilnehmern im Handel erhält liche Minutenuhren gesteuert werden können. d.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Wechse'lspan- i)iings-Zeitimliu 115e bei den Teilnehmern ver stärkt und gleichgerichtet werden.

   G. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass zur Erzeuoun.g der'Vecliselspannungs-Zeitimpulse und deren Übertragung zum Teilnehmer eine Signalfre- quenz in der Telephonzentra\le mit der Im pulsfrequenz moduliert und bei den Teilneh mern wieder demodu'liert wird. 7.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die 'beim Teil nehmer vem5-endete Uhr für ihren Antrieb durch die Z itimpullse ein schwingungsfähiges System besitzt, dessen Eigenfrequenz der Im pulsfrequenz wenigstens angenähert ent- spricht. B.

   Einrichtung mich Patentanspruch 1I, dadurch gekennztichnet, dlass bei den Teil- nehinern mindestens ein Teil der Vorrichtung zur Synchronisation der L'hr zusammen mit der Uhr in die Teilnehmerstation einge baut; ist. 9.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dnss bei den Teil- neliniern mindestens ein Teil der Vorrichtung zur Synchronisation der Uhr zusammen mit der Uhr in einen fair die Teilnehmerstation bestimmten Untersatz eingebaut; ist..