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Verfahren und Einrichtung zur Inbetriebsetzung des Sekundenzeigers einer genau gehenden, von einem Synchronmotor angetriebenen Uhr Genau gehende Uhren finden Verwendung zu Laboratoriumszwecken, zu astronomischen Beobachtungen, geodätischen Messungen und überall dort, wo Zeitmessungen mit einer Genauigkeit in der Grössenordnung von 10-6 oder noch genauer vorgenommen werden sollen.
Bei bekannten Ausführungen genau gehender Uhren wird das Einstellen der Zeitangabe so vorgenommen, dass der synchrone Antriebsmotor beim Anlaufen in dem Augenblick in seinen Synchronlauf gelangt, in welchem der Phasenunterschied der einzustellenden Uhr gegenüber dem Zeitsignal dem Nullwert am nächsten kommt. Aus den Eigenschaften des Synchronmotors geht jedoch hervor, dass man ihn auf diese Weise nicht in einem vorher gegebenen Augenblick in synchronen Lauf bringen kann.
Es entsteht immer eine gewisse zeitliche Abweichung gegenüber dem Zeitsignal, die man bei der Zeitmessung stets beachten muss, und dies bedeutet eine Komplikation sowohl in der Messung wie in den Berechnungen. Die Vornahme der Synchronisierung selbst im gegebenen: Augenblick erfordert die Dienste eines erfahrenen Fachmannes, meist muss die Operation einige Male wiederholt werden. Eine weitere Verringerung der restlichen Abweichung lässt sich durch Drehen des Stators des synchronen Motors oder mittels einer Einrichtung für kontinuierliche Phasenverschiebung erreichen.
Bei diesen Einrichtungen dauert die Verminderung auch kleiner Abweichungen verhältnismässig lang. Die eigentliche Feststellung der Abweichung erfolgt hierbei mittels eines als Chronograph dienenden elektronischen Zählers, der in Intervallen von zwei Sekunden den Phasen- unterschied zwischen dem Referenzsignal und dem der einzustellenden, Uhr feststellt.
Das erfindungsgemässe Verfahren und die Zuge hörige Einrichtung beseitigt Nachteile der bisherigen Lösungen. Man kann die Uhr in dem Augenblick in Gang setzen, in dem ihre Zeitangabe mit der des Zeitsignals übereinstimmt, wobei die ganze Manipulation mittels, eines einzigen Druckknopfes vorgenommen wird, so dass eine ungeschulte Kraft für die Bedienung ausreicht.
Das Wesen des Verfahrens zum Einstellen der Sekundenanzeige genau gehender, von einem Syn chronmotor angetriebener Uhren nach dem Zeitsignal besteht erfindungsgemäss, darin, dass man zunächst den Stromkreis für den Empfang des.
Ingang- setzungs-Impulses vorbereitet, und zwar dadurch, dass man vor der gewählten Sekundenangabe den Strom in eine Kontaktkette einführt, die aus einem Kontakt besteht, der von der Uhr minutlich geschaltet wird und aus mindestens einem Kontakt, der von der Uhr sekundlich geschaltet wird, wodurch das Uhrwerk während der gewählten Sekundenangabe vom Antriebsmechanismus abgeschaltet wird,
worauf mittels der Minutenmarke des Zeitsignals eine Einrichtung in Tätigkeit gesetzt wird, die für die Aufnahme dieses Impulses des Zeitsignals einen Hilfs- stromkreis vorbereitet, welcher der gewählten sekund- lichen Zeitangabe zugerhört und ein. Relais in Tätig-
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keit setzt, mittels dessen der Strom in der Kontaktkette unterbrochen wird, so dass das Uhrwerk wieder an den Antriebsmechanismus angeschlossen wird.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen- standes ist in der Zeichnung dargestellt Fig. 1 zeigt das Funktionsschema der Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, und Fig. 2 zeigt eine beispielsweise Schaltung für das automatische Einstellen der Uhrenphase nach dem Radiozeitsignal mit verlängertem Minutenzeichen.
Das in Fig. 1 abgebildete System weist einen Synchronmotor M, eine Kupplung K, ein Feststell- organ F, ein Uhrwerk H und eine Betätigungseinheit O auf.
Beim normalen Gange der Uhr läuft der Motor M und ist dauernd mit dem Uhrwerk H in Verbindung, wobei- das Feststellorgan F gelöst ist. Wenn es notwendig ist, die Phase der Uhr einzustellen, wird durch das Kommando p das Betätigungsorgan O in Tätigkeit gesetzt, welches die Kupplung K ausrückt und mittels des Feststellorgans. F das Uhrwerk H in der Ausgangsstellung abstellt, welche jenem Augenblick entspricht, in dem die neuerliche Ingangsetzung der Uhr H erfolgen wird (z.
B. gemäss des Minutenzeichens des Zeitsignals). Das vom Zeitsignal abgeleitete Kommando s rückt mittels der Betätigungseinrichtung die Kupplung K ein und gibt zugleich das. Feststellorgan F frei, wodurch das Uhrwerk in der dem Zeitsignal entsprechenden Phase in Gang gesetzt wird.
Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung weist folgende Teile auf : einen Empfänger R für den Empfang der Zeitsignale ; einen Selektor S, der den Schalter s betätigt und zwar im Augenblick der Minutenmarke des Zeitsignals ; einen Gleichrichter U ; Telephon- relais A und B mit Kontakten a1, % bzw. b ; einen Sekundenkontakt k" der alle Sekunden einen Augenblick lang durch das Uhrwerk H eingeschaltet wird ; einen Minutenkontakt k.., der alle Minuten durch das Uhrwerk H eingeschaltet wird; das Uhrwerk H ;
die Kupplung K und das Feststellorgan F ; einen Elektromagneten Q zur Betätigung der Reibungskupplung K und des Feststellorgans F, das verteilhafterweise als Bremse ausgebildet ist. Bei stromdurchflossenem Magneten Q ist die Kupplung ausgerückt und das Uhrwerk ist durch die Bremse F abgestellt.
Im entgegengesetzten Falle ist durch die Kupplung K eine mechanische Verbindung des Synchronmotors mit dem Uhrwerk H hergestellt. Ferner sind ein Schalter V sowie Druckschalter T1 und T2 vorhanden. Wirkungsweise Durch Einschalten des Schalters V wird die Phaseneinstellvorrichtung für die Tätigkeit vorbereitet. Nach dem Niederdrücken des Druckschalters T1 schaltet das Relais A den Haltekontakt a1 ein, und dieser bleibt dann auch nach Freigabe des Druckschalters T1 eingeschaltet.
Zugleich wird der Kontakt a., eingeschaltet. Sowie es zum gleichzeitigen Einschalten der Kontakte k, und k "Z kommt, welche so eingestellt sind, dass dies in einer Uhrenstellung erfolgt, die der ersten Sekunde der Minute entspricht, rückt der Magnet Q die Kupplung K aus und bremst die Uhr mittels der Bremse F in der angegebenen Stellung fest. Vom Empfänger R ausgehende Sekundenimpulse und verlängerte Minutenimpulse werden zum Selek- tor S geführt. Dieser ist als Relaiskreis mit verzögerter Wirkung ausgeführt und reagiert nur auf verlängerte Minutenzeichen.
Im Augenblick der Beendigung eines verlängerten Minutenzeichens schliesst der Selektor S den Kontakt s, wodurch der Empfänger an den Gleichrichter U angeschlossen wird. Der erste Sekundenimpuls läuft daher vom Empfänger R zum Gleichrichter U und erregt nach dem Gleichrichten, das Relais B, das durch Öffnen seines Kontaktes b den Stromkreis des Relais A unterbricht. Dieses unterbricht durch Öffnen des Kontaktes a2 den den Magneten Q durchfliessenden Strom.
Dadurch wird die Kupplung K eingerückt, die Bremse F gelöst und das Uhrwerk wieder in Gang gesetzt. Mittels des Druckschalters T, kann das Uhrwerk auch in jedem beliebigen Augenblick in Gang gesetzt werden. Die Kupplung K und das Feststellorgan F müssen natürlich nicht auf der Welle des Motors M sitzen, sondern können an irgendeiner geeigneten Stelle zwischen dem Motor und einem Bestandteil untergebracht sein, der die Phase der Uhr H bestimmt, und zwar gemeinsam oder getrennt.
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Method and device for putting the second hand into operation of a precise clock driven by a synchronous motor Precise clocks are used for laboratory purposes, for astronomical observations, geodetic measurements and wherever time measurements are made with an accuracy of 10-6 or even more precisely should be.
In known designs of precise clocks, the time is set so that the synchronous drive motor, when started, starts its synchronous operation at the moment in which the phase difference of the clock to be set compared to the time signal comes closest to the zero value. However, the properties of the synchronous motor show that it cannot be brought into synchronous operation in this way at a given moment.
There is always a certain time difference compared to the time signal, which must always be taken into account when measuring time, and this means a complication in both the measurement and the calculations. Performing the synchronization itself at the given moment requires the services of an experienced specialist; the operation usually has to be repeated a few times. A further reduction in the remaining deviation can be achieved by rotating the stator of the synchronous motor or by means of a device for continuous phase shifting.
With these facilities, the reduction of even small deviations takes a relatively long time. The actual determination of the deviation takes place by means of an electronic counter serving as a chronograph, which determines the phase difference between the reference signal and that of the clock to be set at intervals of two seconds.
The method according to the invention and the associated device eliminates disadvantages of the previous solutions. The clock can be started at the moment when its time indication matches that of the time signal, with the entire manipulation being carried out by means of a single push button, so that an untrained person is sufficient to operate it.
According to the invention, the essence of the method for setting the seconds display of accurate clocks driven by a Syn chronmotor according to the time signal is that you first set the circuit for receiving the.
Start-up impulse prepared by introducing the current into a contact chain, which consists of a contact that is switched every minute by the clock and at least one contact that is switched by the clock every second, before the selected seconds , whereby the movement is switched off by the drive mechanism during the selected seconds,
whereupon, by means of the minute mark of the time signal, a device is set into action which prepares an auxiliary circuit for the reception of this pulse of the time signal, which belongs to the selected second time indication and a. Relay in operation
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by means of which the current in the contact chain is interrupted so that the movement is reconnected to the drive mechanism.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing. FIG. 1 shows the functional diagram of the device for performing the method according to the invention, and FIG. 2 shows an example of a circuit for automatically setting the clock phase according to the radio time signal with an extended minute symbol.
The system shown in FIG. 1 has a synchronous motor M, a clutch K, a locking element F, a clockwork H and an actuation unit O.
When the clock is running normally, the motor M runs and is constantly connected to the clockwork H, with the locking element F being released. When it is necessary to set the phase of the clock, the command p sets the actuating element O into action, which disengages the clutch K and by means of the locking element. F stops the clockwork H in the starting position, which corresponds to the moment at which the clock H will be restarted (e.g.
B. according to the minute symbol of the time signal). The command s derived from the time signal engages the clutch K by means of the actuating device and at the same time releases the locking member F, whereby the clockwork is started in the phase corresponding to the time signal.
The circuit shown in FIG. 2 has the following parts: a receiver R for receiving the time signals; a selector S which operates the switch s at the moment of the minute mark of the time signal; a rectifier U; Telephone relays A and B with contacts a1,% and b; a second contact k "which is switched on for a moment every second by the clockwork H; a minute contact k .. which is switched on every minute by the clockwork H; the clockwork H;
the clutch K and the locking member F; an electromagnet Q for actuating the friction clutch K and the locking member F, which is distributed as a brake. When the magnet Q has current flowing through it, the clutch is disengaged and the clockwork is switched off by the brake F.
In the opposite case, a mechanical connection between the synchronous motor and the clockwork H is established by the clutch K. There is also a switch V and pressure switches T1 and T2. Mode of operation By switching on the switch V, the phase setting device is prepared for the activity. After pressing the pressure switch T1, the relay A switches on the holding contact a1, and this remains switched on even after the pressure switch T1 is released.
At the same time the contact a. Is switched on. As soon as the contacts k, and k "Z are switched on at the same time, which are set so that this takes place in a clock position that corresponds to the first second of the minute, the magnet Q disengages the clutch K and brakes the clock F in the specified position. Second impulses and extended minute impulses from receiver R are fed to selector S. This is designed as a relay circuit with a delayed effect and only reacts to extended minute signals.
At the moment when an extended minute mark ends, the selector S closes the contact s, whereby the receiver is connected to the rectifier U. The first second pulse therefore runs from receiver R to rectifier U and, after rectification, excites relay B, which interrupts the circuit of relay A by opening its contact b. This interrupts the current flowing through the magnet Q by opening the contact a2.
This engages the clutch K, releases the brake F and starts the clockwork again. By means of the push button T, the clockwork can be started at any moment. The clutch K and the locking element F do not, of course, have to sit on the shaft of the motor M, but can be accommodated at any suitable point between the motor and a component which determines the phase of the clock H, jointly or separately.