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Elektrisches Pendel.
Das nachstehend beschriebene Pendel wird durch einen Gewichtshebel, welcher durch einen Elektromagnet ausgelöst, von einer'oberen Ruhelage bis zu einer unteren Ruhelage berabschwingt und dabei seine Energie der Lage an das Pendel abgibt, betrieben.
Pendel, welche auf diese oder ähnliche Weise betrieben werden, derart, dass dem Pendel nur so oft als seine Schwingungsweite zu klein geworden, oder auch bei jeder oder jeder zweiten Schwingung Energie zugeführt wird, sind bekannt.
Bei Pendeln der ersten Art ist zu berücksichtigen, dass die Schwingungsweite eines Pendels bei hohem Barometerstande und feuchter Luft rascher abnimmt, daher die Unter- . schreitung einer kleinsten Schwingungsweite öfter auftritt und daher auch öfter Energie- zufuhr stattfinden muss. Die bei Energiezufuhr unvermeidliche zusätzliche Beschleunigung, welche sich zur Beschleunigung durch die Schwerkraft summiert, beeinträchtigt daher die
Zeitdauer der betreffenden Schwingung und es ist daher für den Gang einer durch das
Pendel gesteuerten Uhr keineswegs gleichgiltig, wenn die Zahl der z.
B. auf einen Tag entfallenden Pendelimpulso eine verschiedene ist,
Bei Pendeln der letzteren Art bietet die Herstellung von elektrisch betätigten
Mechanismen, welche dem Pendel jedesmal eine nur sehr kleine, nichtsdestoweniger aber absolut konstante Energiemenge zuführen sollen, besondere Schwierigkeiten.
Gegenstand des vorliegenden Patentes ist ein Pendel, welchem durch einen Gewichts- hebel, wie eingangs erwähnt, in grösseren aber sich stets gleichbleibenden Zeitabschnitten von z. B. , / :),'/a oder 1 Minute eine absolut konstante Energiemenge zugeführt wird.
Hiedurch wird erreicht, dass erstens die in Betracht kommende Energiemenge von. nicht allzu geringer Grössenordnung ist und zweitens, dass die durch die Energiezufuhr un- vermeidliche Beeinflussung des reinen Pendelganges eine konstante wird.
Von besonderer Bedeutung für die Erzielung einer absolut konstanten und von der
Schwingungsweite des Pendels innerhalb der in Betracht kommenden Grenzen unabhängigen
Kraftzufuhr ist, abgesehen von der Wahl des Drohungspunktes für den Gewichtshebel, die richtige Anordnung der Auflagepunkte für den Gewichtshebel in seiner oberen und unteren
Lage, eine passende Form und endlich auch die richtige und präzise Auslösung des Go- wichtshebels selbst.
P ist das um den Punkt d2 schwingende Pendel. H1, H2 sind zwei mit Justiergewichton G versehene Gewichtshebel, deren Drehpunkte d1, da auf d2 fallen sollen und welche der Deutlichkeit halber rechts und links von di gezeichnet sind.
Der rechte Gewichtshebe welchem allein der Antrieb des Pendels zufällt, ruht auf der horizontalen am Ende des Elektromagnetkernes K befestigten Scheibe l'auf. Der in der Spulenhülse des Elektromagneten M gerade geführte Tauchkern K wird durch eine Feder f
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schwingen, bis er auf der ebenfalls mit einer horizontalen Kopffläche versehenen Justierschraube R zur Auflage gelangt.
Der linke Gewichtshebel H2 ruht ebenfalls auf einer Horizontalfläche der Justierschraube R2 auf, er wird beim Schwingen des Pendels etwas angehoben und dient lediglich zur Herstellung eines Stromschlusses für den Antriebsmagnet M1 des Zeigerwerkes.
Die nach abwärts ragenden. Schenkel der Gewichtshebel Ill, haben Kontakt- schrauben cj, c, welche beim Schwingen des Pendels für ganz kurze Zeit mit demselben bei S in leitende Berührung kommen.
Zufolge der besonderen Anordnung der Drehungspunkte der Gewichtshebel tritt hiebei keinerlei Reibung auf, ebenso wird die durch das etwa 1/5-1/3 mm betragende Anheben der Gewichtshebel verbrauchte Kraft beim Zurückschwingen des Pendels wieder an dieses zurilckgegeben.
M1, M2 sind zwei Elektromagnete, welche durch Leitungen LI'L2 mit den Gewichts- hebeln in leitender Verbindung stehen ; selbe bewegen durch ein Schaltwerk bekannter
Art, z. B. ein Zeigerwerk einer Uhr, soferne das Pendel eine solche zu steuern hat.
In Fig. 1 ist ein mit Sekunden-, Minuten-und Stundenzeiger versehenes Zeigerwerk einer Uhr angedeutet. Auf der Sekundenwelle sitzt ein Kontaktarm, welcher in der Zeichnung durch den Sekundenzeiger s vertreten ist. Dieser Kontaktarm s streicht einmal pro Minute über den Kontakt c und hat die Aufgabe, den beim Kontakt C, des Gewichtshebets B, jede zweite Sekunde geschlossenen ersten Kontakt für den Stromkreis L3 nur für eine bestimmte Pendelschwingung zur Geltung kommen zu lassen,
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Der Gang des Pendels ist folgender:
Das schwingende Pendel kommt bei jeder Rechts- und Linksschwingung mit den Gewichtshebein H1, H2 bei c1, c2 in leitende Verbindung, wodurch die Magnete MI, JMj}
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Justierschraube neuerdings auflegt. Dies geschieht etwa in der Mittellage des Pendels P.
Das Pendel P schwingt allein weiter nach links ; der Stromkreis L. 9 wird dadurch zunächst bei cl unterbrochen und der Ankerhebel A kehrt samt dem Gewichtshebel sofort in seine obere. Ruhelage zurück. Die Länge des Kontaktes C ist nun so gewählt, dass der Zeiger S bei hienach erreichter Linkslage des Pendels um eine Sekunde weiterspringond den Kontakt C verlässt und damit den Stromkreis Zg für 69 Sekunden unterbricht ; das Pendel macht nun 59 leere Schwingungen, wonach sich der beschriebene Vorgang des Mitschwingens des Gewichtshebels H wiederholt.
Ordnet man mehr wie einen Kontakt C im Kreise des Sekundenzeigers an, so erfolgt ebensooft ein neuer Antrieb des Pendels.
Es ist selbstverständlich, dass das Pendel ebensogut ein Hatbaekundenpendel sein kann, oder aber eine beliebige andere Schwingungsdauer haben kann.
Ebenso kann der oder die Hilfskontakte auch auf einer anderen Welle des Gangwerkes angebracht sein, soferne dies praktisch ist.
Die aus der Änderung der Längendimensionen des horizontalen Schenkels der Gewichtshobel durch Wärmoausdehnung sich ergebenden möglichen Änderungen der Fallhöhe des im Schwerpunkte J reduziert gedachten wirksamen Gewichtes sind durch die Anordnung einer genau horizontalen Auflagefläche (Scheibe T) für das Ende des Gewichtshebels kompensiert.
Diese Auflagefläche liegt ebenso wie die der Schraube R2 in einer durch die Pendelschwingungspunkte dl, d2, du) gehenden Horizontalebene. Ebenso ist bei der Befestigung des Anschlages A und Gestaltung aller in Betracht kommenden Teile dafür zu sorgen, dass alle vertikalen Dimensionen unwesentlich klein werden und durch Wahl geeigneter Materialien jede schädliche Ausdehnung in dieser Richtung kompensiert wird.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass obige Anordnung tatsächlich konstante Fallhöhe trotz variabler Länge des Gewichtshebels ergibt. In der Figur ist der Gewichtshebel in zwei verschiedenen durch Wärmeausdehnung hervorgebrachten proportionalen Veränderungen aller Teile in seiner oberen und unteren Lage dargestellt.
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der proportional verschobene Punkt G'2 in einer Horizontalen mit G"i liegen. Die Fall- höhe des auf GI bezw. G2 reduziert gedachten Gesamtgewichtes ist somit konstant ge- blieben.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Ein durch einen von einer oberen Lage bis zu einer unteren Ruhelage mit- schwingenden Gewichtshebel betriebenes Pendel, gekennzeichnet dadurch, dass der Gewichts- hebel, dessen Schwingungspunkt in einer Vertikal-und einer Horizontalebene mit dem
Schwingungspunkte des Pendels gelegen ist, in seiner oberen Ruhelage mit seinem Ende auf einer horizontalen Fläche eines Elektromagnetankers und in seiner unteren Lage auf der horizontalen Fläche einer Justierschraube auf ruht, so dass die sich nach erfolgter
Auslösung des Gewichtshebels durch den sich senkenden Elektromagnetanker ergebende Fall- höhe des Schworpunktes des Gewichtshebels eine konstante Grösse wird, woraus sich beim jedesmaligen Mitschwingen des Pendels eine konstante, von der Ausdehnung des Gewichts- hobols durch Wärmedifferenzen unabhängige,
dem Pendel zugeführte Energiemenge ergibt.