Verfahren zum Betrieb eines Zeitmessers. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zum Betrieb eines durch einen Syn chronmotor angetriebenen Zeitmessers und ist dadurch gekennzeichnet, dass die zum Be trieb des Synchronmotors benötigte Energie von einer Gleichstrombatterie geliefert wird.
Synchronchronoskope und andere Kurz zeitmesser mit Synchronmotorantrieb haben seit längerer Zeit eine grosse Verbreitung ge funden, vor allem zur Tarifzählung beim Fernschreib-, Telegraphie- oder Telephonie- betrieb sowie in der Versuchstechnik, wo sie als Prüfgeräte, z. B. für Relais, Zeitzünder und viele andere Zwecke verwendet werden. Nicht verwendbar waren sie bisher in allen den Fällen, wo kein Wechselstromnetz zur Speisung des Synchronmotors zur Verfügung steht.
Trotzdem liesse ihre hohe Genauigkeit es als wünschenswert erscheinen, wenn sie auch netzspannungsunabhängig verwendet werden könnten, insbesondere für sportliche Anlässe im Freien.
Die Elektrotechnik kennt an sich eine Reihe von Mitteln, um aus einer Gleich- strombatterie Wechselstrom zu erzeugen. Die Schwierigkeit im vorliegenden Fall liegt je doch darin, dass an die Frequenzkonstanz des benötigten Wechselstromes ausserordentlich hohe Ansprüche gestellt werden müssen. Die Schwierigkeiten werden noch dadurch erhöht, dass die von einer Gleichstrombatterie gelie ferte Spannung nicht konstant ist und ins besondere mit fortschreitender Entladung stark abnimmt.
Die Erfindung sieht nun trotzdem vor, dass die zum Betrieb des Synchronmotors be nötigte Energie von einer Gleichstrombatte rie geliefert wird. Die oben genannten Schwierigkeiten werden bei dem im nachfol- gendeu beschriebenen Ausführungsbeispiel zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dadurch überwunden, dass mit der Batterie ein Vibrator betrieben wird, der den zum Betriebe des Synchronmotors erforder lichen Wechselstrom liefert.
Dabei sind unter der Bezeichnung "Vibrator" auch die als "Polwechsler" bezw. "Summer" bezeichneten Gleichstrom- Wechselstromumformer verstan- den. Aus dem Batteriebetrieb des Wechsel stromerzeugers ergibt sich sofort der Vorteil, dass die bisher eigens für den Antrieb der elektrischen Zeigerkupplung benötigte Bat terie wegfallen kann, indem die den Vibra- tor betreibende Batterie zugleich den Antrieb der Zeigerkupplung des Zeitmessers überneh men kann.
Damit die vom Vibrator gelieferte Wechselstromenergie die erforderliche Fre- quenzkonstanz aufweist, ist es zweckmässig, den Vibrator mit einer Einrichtung zur Fre- quenzstabilisierung zu versehen.
Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, bei dem der Vibrator mit einem Eisenwasserstoffwiderstand frequenzstabili- siert ist. Der wichtigste Bestandteil des Vi- brators ist eine Feder F, die an der Stelle 0 fest eingespannt ist. Die Feder trägt einen Kontakt K und einen Doppelkontakt L. Im Ruhezustand nimmt die Feder eine Mittel stellung ein, in der der Kontakt K geschlos sen ist. In der Zeichnung ist dieser Fall nicht dargestellt.
Beim Betrieb schwingt die Feder zwischen zwei Endstellungen, von denen die eine ausgezogen und die andere gestrichelt dargestellt ist, hin und her. In der einen Endstellung schliesst die Feder noch immer den Kontakt K sowie einen weiteren Kon takt P,. In der andern Endstellung schliesst die Feder einen Kontakt P=, während der Kontakt K geöffnet ist. Die Kontakte P, und P2, welche über einen gewissen Bereich mitschwingen, sind über die Enden der Pri märwicklung S, eines Transformators T mit einander verbunden.
Die Batterie P liegt mit dem einen Pol an der geerdeten Feder F und mit dem andern Pol an der Mittenanzapfung der Transformatorspule S,. Bei geschlosse nem Kontakt K fliesst ausserdem ein Strom von der Batterie B über die Feder F, den Eisenwasserstoffwiderstand FeH und die Schwingspule M zurück zur Batterie B. Der Magnet der Schwingspüle<B>31</B> spricht an, zieht die Feder F zu sich hinüber, öffnet den Kon takt K und unterbricht somit den eigenen Stromkreis.
Gleichzeitig wird der Kontakt P.- geschlossen und ein Gleichstromimpuls durch die rechte Hälfte der Spule S,, ge schickt. Infolge der Offnung des Schwing spulenkreises schwingt die Feder zurück, schliesst die Kontakte P, und K, wodurch ein Gleichstromimpuls durch die linke Hälfte der Spule S, geschickt und der Schwingspu- lenkreis wieder geschlossen wird, worauf sich das Spiel wiederholt.
Die entgegengesetzt gerichteten Gleichstromimpulse in den beiden Hälften der Primärspule S, induzieren in der Sekundärspule S. den Wechselstrom für den Betrieb des Synchronmotors. Die Grösse der Kondensatoren C wird den übrigen Impe danzen des Stromkreises in der Weise ange passt, da.ss der Strom von der gewünschten Frequenz (z. B. 50 bezw. <B>100</B> Hz) möglichst oberwellenfrei wird.
Messungen haben ergeben, dass die Fre quenz des erhaltenen Wechselstromes bei Schwankungen der verwendeten Gleichspan nung innerhalb eines Bereiches von 4,3 bis 6,5 Volt praktisch konstant bleibt.
Der Vibrator wird zweckmässig mit dem Synchronmotor und dem Zeitmessgerät als tragbare Einheit ausgebildet. Um Fehler quellen infolge tiefer Wintertemperatur aus zuschliessen, kann die Apparatur mit einem Thermostat versehen sein.
Das beschriebene Ausführungsbeispiel eignet sich besonders gut für die Kurzzeit messer von der Art der Synchron-Chrono- skope.
Method of operating a timer. The invention relates to a method for operating a timepiece driven by a synchronous motor and is characterized in that the energy required to operate the synchronous motor is supplied by a direct current battery.
Synchronous chronoscopes and other short timers with synchronous motor drives have been widely used for a long time, especially for tariff counting in telex, telegraphy or telephony operations as well as in test technology, where they are used as test devices, e.g. B. be used for relays, time detonators and many other purposes. So far, they have not been usable in all cases where there is no alternating current network to feed the synchronous motor.
Nevertheless, their high accuracy would make it appear desirable if they could also be used independently of the mains voltage, especially for outdoor sporting events.
Electrical engineering knows a number of means to generate alternating current from a direct current battery. However, the difficulty in the present case is that extremely high demands must be made on the frequency constancy of the alternating current required. The difficulties are increased by the fact that the voltage supplied by a direct current battery is not constant and, in particular, decreases sharply as the discharge progresses.
The invention nevertheless provides that the energy required to operate the synchronous motor is supplied by a direct current battery. The above-mentioned difficulties are overcome in the exemplary embodiment described below for carrying out the method according to the invention in that a vibrator is operated with the battery and supplies the alternating current required to operate the synchronous motor.
Under the name "vibrator" are also called "pole changer" respectively. "Buzzer" designated DC / AC converter understood. The battery operation of the alternator immediately results in the advantage that the battery previously required to drive the electrical pointer clutch can be omitted because the battery operating the vibrator can also drive the pointer clutch of the timepiece.
So that the alternating current energy supplied by the vibrator has the required constant frequency, it is expedient to provide the vibrator with a device for frequency stabilization.
The figure shows an exemplary embodiment for carrying out the method according to the invention, in which the vibrator is frequency-stabilized with an iron-hydrogen resistor. The most important component of the vibrator is a spring F, which is firmly clamped at point 0. The spring carries a contact K and a double contact L. At rest, the spring assumes a central position in which the contact K is closed. This case is not shown in the drawing.
During operation, the spring swings back and forth between two end positions, one of which is drawn out and the other is shown in dashed lines. In one end position, the spring still closes the contact K and another contact P ,. In the other end position, the spring closes a contact P =, while contact K is open. The contacts P and P2, which resonate over a certain range, are connected to one another via the ends of the primary winding S, a transformer T.
The battery P has one pole on the grounded spring F and the other pole on the center tap of the transformer coil S ,. When the contact K is closed, a current also flows from the battery B via the spring F, the ferrous hydrogen resistor FeH and the voice coil M back to the battery B. The magnet of the voice sink <B> 31 </B> responds, pulling the spring F closed over, opens the contact K and thus interrupts its own electrical circuit.
At the same time the contact P.- is closed and a direct current pulse is sent through the right half of the coil S ,, ge. As a result of the opening of the oscillating coil circuit, the spring swings back, closes the contacts P, and K, whereby a direct current pulse is sent through the left half of the coil S and the oscillating coil circuit is closed again, whereupon the game repeats.
The oppositely directed direct current pulses in the two halves of the primary coil S induce the alternating current for the operation of the synchronous motor in the secondary coil S. The size of the capacitors C is adapted to the other impedances of the circuit in such a way that the current of the desired frequency (e.g. 50 or <B> 100 </B> Hz) is as free from harmonics as possible.
Measurements have shown that the frequency of the alternating current obtained remains practically constant in the event of fluctuations in the direct voltage used within a range of 4.3 to 6.5 volts.
The vibrator is expediently designed as a portable unit with the synchronous motor and the timing device. In order to rule out errors due to low winter temperatures, the apparatus can be equipped with a thermostat.
The embodiment described is particularly suitable for short-term knives of the synchronous chronoscope type.