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Stromschließeinrichtung für Signaluhren, Hauptuhren, Schaltuhren u.
dgl. Stromschließeinrichtungen sollen nach Möglichkeit folgende Bedingungen erfüllen:
Sie sollen betriebssicher, elektrisch möglichst hoch belastbar und berührungssicher
sein, bei kleinstem Kraftaufwand auf kleinstem Weg ansprechen, einen großen Kontaktabstand
aufweisen, schnell ein- und ausschalten und eine einstellbare Kontaktdauer ermöglichen,
beispielsweise bei Signaluhren.
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Die bis jetzt üblichen Stromschließeinrichtungen an Signaluhren, Hauptuhren,
Schaltuhren u. d g1. stellen im allgemeinen Kompromißlösungen zwischen den oben
angeführten Punkten dar. Die besonders wichtig erscheinenden Forderungen werden
auf Kosten anderer Punkte verwirklicht.
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So wird beispielsweise von Signaluhren verlangt, daß ihre Signal-
und somit ihre Kontaktdauer beliebig eingestellt werden kann. Ferner müssen diese
Kontakte von der Stromschließeinrichtung ruckartig geschlossen und nach einer gewissen
Zeit wieder ruckartig geöffnet werden, erstens, um die Kontakte zu schonen (Vermeidung
der Funkenbildung über einen längeren Zeitraum), und zweitens, um Signalbeginn und
Signalende nicht zu verwischen. Diese Bedingungen werden zwar durch die sogenannten
Doppelhebelberührungskontakte erfüllt. (DieseDoppelhebelberührungskontaktewerden
heute fast ausschließlich bei Signaluhren verwendet.) Da jedoch der Kontaktdruck
vom Gehwerk der Uhr aufgebracht werden muß, leidet erfahrungsgemäß deren Ganggenauigkeit.
Um den zur Betätigung dieser Stromschließeinrichtung notwendigen Kraftaufwand möglichst
klein zu halten, wird der Kontaktdruck sowie der Querschnitt der Kontaktfedern auf
ein Mindestmaß beschränkt, ebenfalls wird der Kontaktabstand klein gewählt, denn
was an Weg eingespart wird, kann an Kraft gewonnen werden. Dadurch steigt zwar die
mechanische Sicherheit
und Ganggenauigkeit des Uhrwerkes, jedoch
wird die Betriebssicherheit der Signaleinrichtung in elektrischer Hinsicht verschlechtert;
deshalb können mit den Kontakten einer solchen Stromschließeinrichtung nur verhältnismäßig
_ kleine Ströme mit niederen Spannungen (nicht berührungssicher) geschaltet werden.
Aus diesem Grunde werden die Signale über Relais betätigt. Die Anläge wird komplizierter
und teurer. Obwohl mit Ouecksilberschaltröhren die Möglichkeit gegeben ist, allen
diesen an eine Stromschließeinrichtung gestellten Forderungen in elektrischer Hinsicht
gerecht zu werden, wird deshalb nicht Gebrauch davon gemacht, weil es mechanisch
zu große Schwierigkeiten bereitet, dieselben in kurzen Zeitabständen mit verhältnismäßig
langsamen Bewegungen bei beliebig einstellbarer Kontaktdauer sowohl ruckartig ein-
als auch auszuschalten.
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Ouecksilberschaltröhren werden bis jetzt nur verwendet, wenn die Schalthäufigkeit
relativ klein ist, bei Schaltuhren beispielsweise 72 Schaltungen in 24 Stunden,
und wo die Möglichkeit besteht,. mit einem meist als Röhrenträger ausgebildeten
Hebel oder Gleitstück den Kontakt sowohl zu schließen als auch zu öffnen. Die Kontaktdauer
kann nur dann beliebig eingestellt werden, wenn der Neigungswinkel der Quecksilberschaltröhre
oder die Geschwindigkeit des Schalthebels bzw. der Weg des den Schalthebel betätigenden
Antriebsorgans verändert wird. Die Stromschließeinrichtung gemäß vorliegender Erfindung
vereint nun auf einfachste Weise die Vorteile der Doppelhebelberührungskontakte
mit denen der Quecksilberschaltröhren, wird also allen von einer guten Stromschließeinrichtung
geforderten Punkten gerecht. Dies wird dadurch erreicht, daß der Träger einer oder
mehrerer Quecksilberschaltröhren durch zwei bewegbare Stützorgane, beispielsweise
durch zwei Hebel, etwa parallel zur Ruhelage der Quecksilberschaltröhre(n) angehoben
oder seitlich verschoben und durch Lageänderung des einen Stützorgans in die Einschaltstellung
der Ouecksilberschaltröhre(n) und durch Lageänderung des anderen Stützorgans in
die Ausschaltstellung gebracht wird. Eine wesentliche Vervollkommnung erfährt die
Stromschließeinrichtung nach vorliegender Erfindung dadurch, daß die Kontaktdauer
verändert wird, wenn die für den Zeitpunkt des Abfalles des Trägers der Ouecksilberschaltröhre(n)
maßgeblichen Punkte der Stützorgane in ihrer Lage zueinander verstellt werden.
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Abb. i stellt die Stromschließeinrichtung gemäß der Erfindung als
Feinkontakt einer Signaluhr dar; Abb. 2 zeigt die Stromschließeinrichtung gemäß
der Erfindung an einer Hauptuhr mit Nachlaufeinrichtung zum minutlichen Einschalten
des Aufzugsmotors; Abb. 3 stellt ebenfalls eine Stromschließeinrichtung gemäß der
Erfindung an einer Hauptuhr mit Nachlaufeinrichtung dar.
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Abb. i : Die beiden Hebel i und 2 sind in den Punkten AundB leicht
drehbar gelagert und gleiten mit ihren, als Gleitfläche ausgebildeten Höckern 3
und ¢ auf dem Umfang des sich in einer bestimmten Zeiteinheit einmal drehenden Exzenters
5. Der Träger 6 (der Quecksilberschaltröhre i r) ist mit seinem linken Ende auf
dem linken Ende des Hebels i in Punkt C ebenfalls drehbar gelagert und ruht mit
seinem rechten Ende auf Stift 7 des Hebels 2.
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Mit Hebel 8 kann das Lager des Hebels :2 seitlich verschoben und dadurch
die Kontaktdauer veränderlich eingestellt werden. Hebel i und 2 werden am vorteilhaftesten
mit Gegengewichten 9 und io so ausgewuchtet, daß sie noch sicher in den Exzenter
5 einfallen, der Quecksilberschaltröhre i i und deren Träger 6 jedoch annähernd
das Gleichgewicht halten. Exzenter 5 hebt die beiden Hebel i und 2 und somit den
Träger 6 der Ouecksilberschaltröhre i i etwa parallel zu seiner ursprünglichen Lage
gleichmäßig an. Hat der Exzenter 5 die Einschaltstellung erreicht, so fällt zuerst
Hebel i in den Exzenter 5 ein, der Träger 6 kippt mit der Quecksilberschaltröhre
i i nach links. Der Kontakt bleibt so lange geschlossen, bis Exzenter 5 nach Ablauf
der einge= stellten Signaldauer die Ausschaltstellung erreicht hat. Hebel2 kippt
jetzt ebenfalls nach links. Der Träger 6 mit der Quecksilberschaltröhre i i dreht
sich ruckartig nach rechts und erreicht wieder seine ursprüngliche Ausschaltstellung.
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Abb. 2: Die beiden Winkelhebel i und 2 sind in den Punkten
A und B, Röhrenträger 3 auf dem freien Ende des rechten Schenkels
des Winkelhebels i in Punkt C leicht drehbar gelagert. Exzenter q. sitzt auf der
Gangradwelle. Scheibe 5 stellt eine Steuerscheibe dar, die über ein Differentialgetriebe
in bekannter Weise vom Gehwerk der Hauptuhr langsam nach links und beim Aufziehen
desselben in verhältnismäßig kurzer Zeit um denselben Betrag wieder nach rechts
gedreht wird. Die Kurvenanstiege des Exzenters q. und der Steuerscheibe 5 in Verbindung
mit den Hebelarmverhältnissen der Hebel i und 2 sind so bemessen, daß bei Ablauf
des Gehwerkes die freien Hebelenden um gleiche Beträge nach links geschwenkt werden.
Der Röhrenträger 3 wird durch das Gewicht der Quecksilberschaltröhre 6 mit seinem
unteren freien, als Gleitfläche ausgebildeten Ende gegen Stift 7 des Winkelhebels
2 gedrückt. Hat der Exzenter q. die Einschaltstellung erreicht, fällt Hebel i in
den Exzenter q. ein, dreht sich also ruckartig nach links, und Röhrenträger 3 mit
seiner Quecksilberschaltröhre 6 schwenkt ruckartig nach rechts. Der Kontakt ist
geschlossen, der Motor eingeschaltet. Das Gehwerk der Hauptuhr wird so lange aufgezogen,
bis der Aufzugsmotor die Steuerscheibe 5 in bekannter Weise über ein Differentialgetriebe
in seine Ruhelage gedreht, Stift 7 auf dem freien Ende des senkrechten Schenkels
des Winkelhebels 2 den Röhrenträger 3 nach rechts geschwenkt und dadurch den Kontakt
wieder unterbrochen hat.
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Abb. 3 stellt im Prinzip dasselbe wie Abb. 2 dar, jedoch ersetzt der
Röhrenträger i der Abb. 3 die beiden Winkelhebel 3 und q. der Abb. 2.
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Röhrenträger i wird in einem Langloch von Schraube 2 geführt, gleitet
mit seinem nach vorn abgewinkelten
linken Ende auf der Steuerscheibe
3, mit seinem nach vorn abgewinkelten rechten Ende auf Exzenter .4. Hat Exzenter
q. seine Einschaltstellung erreicht, so kippt Röhrenträger i infolge seiner Schwerkraft
ruckartig nach rechts und bringt dadurch die Quecksilberschaltröhre 5 in Einschaltstellung.
Scheibe 3 dreht sich nun, durch den Aufzugsmotor angetrieben, nach rechts, so daß
der Röhrenträger wieder in seine Ruhelage, also in seine Ausschaltstellung gleiten
kann. Nach i Minute wiederholt sich der Einschaltvorgang. Scheibe 3 dreht sich wieder
langsam nach links, Exzenter ,4 nach rechts. Die Quecksilberschaltröhre 5 wird parallel
zu ihrer Ruhelage so lange angehoben, bis Röhrenträger i dann wieder nach rechts
kippt, wenn Exzenter 4. seine Abfallstellung erreicht hat.