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.
Method and device for controlling electrical clocks. Business people as well as private individuals have a great need for a watch that always works without maintenance: precisely, which means that it never has to be adjusted or wound. To this day, these conditions are best met by the known minute clocks, which are controlled and driven by a mother clock via a clock line network.
For economic reasons, however, these clocks are comparatively little widespread, especially not among private individuals, as the connection to the clock line network is usually associated with high costs.
The present invention relates to a method for controlling electrical clocks, according to which from a telephone center to the subscribers provided with clocks to control these clocks synchronizing, from a mother clock controlled alternating voltage time pulses from a certain Frequency,
which are not already being used extensively on the subscriber lines of the telephone network provided for controlling electrical clocks, are sent over these subscriber lines, with the time pulses both in the control center and at the subscribers from the other voltages of the telephone network be separated by electrical crossovers.
In this way, electrical clocks can be connected to any telephone network.
The invention also relates to a device for performing the he. method according to the invention, in which a device for generating alternating voltage time pulses controlled by a master clock and a device for synchronizing at least one clock by means of the alternating voltage time pulses is provided for each subscriber in the telephone exchange,
frequency separators for separating the time pulses from the other voltages of the telephone network are available both in the central telephone and at the subscribers.
The actual drive of the clock for the participants can take place in various ways, for example by a spring mechanism, by the lighting network or by other electrical power sources, or from the telephone exchange by the transmitted control impulses itself.
On the attached drawing, two embodiments of Einrichtun gene for performing the method according to the invention are shown schematically.
In FIG. 1, 1 denotes the actual switching apparatus of a local center. In a subscriber line 7 outgoing from this operator set is a low-pass filter \? switched on with a cut-off frequency of approx. 10000 per / see. The pulses for controlling the subscriber clock are sent to subscriber line 7 via a coupling transformer 3.
These time impulses consist of an alternating voltage of, for example, 20000 per / sec, which is generated in the alternating voltage generator 4. The precise mother clock 6 ensures, with the help of the contact 5 controlled by her, that an impulse is given to the subscriber line every minute.
The low-pass filter 2 serves as a frequency switch in that it has the task of preventing the time impilIse from flowing back into the switching apparatus 1 without the audio frequencies flowing through the low-pass filter of the telephone calls and the low-frequency wire bubbling as well as the Call and spleen earphone @ food: ost currents noticeably weakened. will.
The coupling transformer 3 is one hand. due to its dimensioning, on the other hand - by switching on a capacitor: built in the middle of the winding in such a way that there is also no noticeable impairment of normal telephone traffic and low-frequency wire broadcasting.
The time pulses arrive at the subscriber via the subscriber line 7 with an attenuation that is dependent on the line, where they are passed through the bandpass filter 8 to the pulse amplifier 9. The bandstop 11, which is a frequency crossover, prevents the time pulses from flowing into the subscriber station 12 itself.
The amplified time pulses concern the amplifier 9 to the rectifier 10, where they are converted into Gleieli: st.roinimpulse, which are suitable for the direct operation of normal minute clocks. In Fig. 1, instead of such a pointer clock, a number clock 13 is indicated, which is built into a pedestal box of the subscriber station. With this number clock, the time can always be read directly from a four-digit number, accurate to one minute.
It is driven by a step controller which advances the four-digit number by one unit with each time pulse. It is possible to install both the filters 8 and 11, possibly also the pulse amplifier 9 and the rectifier 10 with the clock in one and the same base housing.
The pulse amplifier 9 and the rectifier 10 are fed, for example, from the lighting network in order to obtain the power required to drive the clock.
The second embodiment of the invention relates to a clock installed at the telephone subscriber, which is not only synchronized from the telephone central via the subscriber line, but also driven at the same time. In FIG. 2, 1 again represents the actual switching apparatus of a local exchange.
The subscriber line 7 is connected to this switching equipment via the low-pass filter 2 with a cut-off frequency of 10,000 per / sec. The latter allows all the voltages that occur during normal telephone and low-frequency broadcast operations to pass practically unhindered, but prevents the time signals with the frequency of 15,000 per / see from reaching the operator equipment.
The generator 4 generates an alternating voltage of, for example, 15000 per / sea. This voltage is modulated in the modulator 14 with a frequency of, for example, 2 per / sec, whereby the module: ation frequency 2 per / sec is taken from the generator 15, the latter is synchronized by a precise mother clock 6, @o that the frequency 2 per / sec can be used as an exact measure of time.
The modulation frequency 2 'per / sec thus represents alternating voltage time pulse @ s @ e, with the modulator 14 replacing the switch 5 mentioned in the first exemplary embodiment (in FIG. 1) modulated AC voltage 15000 per / sec is fed to the subscriber line 7 via the coupling device 3.
At the receiving location, the time signal is fed to the rectifier 16 via the band filter 8. At the output of the rectifier 16, sinusoidal pulses with a frequency of 2 per / sec are generated again in accordance with the modulation on the transmitting side. With these pulses, the synchronous clock 18 is driven and synchronized directly via the line 17.
In Fig. 3 an embodiment of a clock suitable for this type of drive and control is shown. The rectified time impulses reach the coil 21 via the clamp pair 20. This causes the U-shaped iron core 2'2 to become magnetized during each time impulse. As a result, a torque in the sense of the two arrows shown is exerted on the iron armature 24, which is fixedly seated on the rotatably mounted shaft 23, by magnetic forces.
On the shaft 2,3, the unrest 25 and one end of the coil spring 26 are fastened. The other end of the spiral spring 26 is attached to a fixed holder 27. Spiral spring 26, shaft 2ss, balance 25 and armature 24 together form a system capable of oscillation, similar to the spiral spring and balance of a clock.
Appropriate dimensioning of the armature, unrest and spring ensures that the natural frequency of the torsional vibrations of this structure corresponds to the frequency of the electrical time impulses arriving in the coil 21, whereby the torsional vibration ;
The movement is stimulated and maintained with the aid of the electrical impulses, in that the armature receives an oscillation pulse during each time pulse via the magnetic forces acting on the armature 24.
A resilient wire pin 28 fixed in the shaft 2, 3 drives the clock hands 32 via a ratchet wheel 29 and a shaft 30 as well as a toothed gear train 31, namely with every oscillation of the system mentioned by the wire pin 28 -dbs.Schalt- wheel 29 buckled around a tooth. A locking spring 33 prevents the switching wheel 29 from turning back when the pin 28 swings back.
The accuracy of the clock is not determined by the natural frequency of the Schwingungssy stems, but by the accuracy of the pulse frequency.
The external shape of the clocks can be adapted to the respective intended use; .The clock can, for example, be built into the subscriber telephone station directly in the subscriber telephone station with at least part of the equipment for its synchronization or can be installed in a pedestal box of the subscriber station.
There is also the possibility of adapting the clock to any shape that has been used up to now; In the first two cases, one saves a special line connection between the telephone network and the clock; in the third case, the clock has to be connected to the. Telephonnet can be connected.
The master clock of the local telephone center can either be an independent clock or it can in turn be synchronized via the telephone network or a special clock network from a higher-level mother clock.
There is also the possibility of leaving the mother clocks in part of the control center and their pulse generator from the mother clock of a parent. Control center from over the telephone network.
Furthermore, the participants can have several clocks controlled by the same time pulses: which, if necessary, can be driven with the aid of a Sign.a; l or pulse amplifier.
One or more clocks at the subscribers can be devices for signaling, e.g. B. beitspausen for alarm signals or signals for Ar have.