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Uhrschlagsteuervorrichtung Die Erfindung betrifft eine Uhrschlagsteuervorrichtung
für mechanisch oder elektrisch betriebene Schlaguhren mit einer Hauptsteuerwelle,
die mit einem periodisch einschaltbaren Antrieb verbunden ist und von der aus der
Viertelstundenschlag, der Stundenschlag und das Glockenspiel steuerbar sind.
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Es ist bereits eine elektrische Schlaguhr bekannt, die mit einer durch
Gewichtsantrieb betätigbaren Hauptsteuerwalze für den Viertelstundenschlag, den
Stundenschlag und verschiedene Schlagwerksmelodien ausgerüstet ist. Bei dieser bekannten
Schlaguhr werden durch Drehung der Hauptsteuerwalze über Kontakte, Impulsgeber und
Impulsempfänger verschiedene Relais erregt, die ihrerseits die von der Walze gegebenen
Signale an die Glocken weiterleiten.
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Bei einer solchen Steuervorrichtung wird es zunächst als nachteilig
empfunden, daß durch die feste Anordnung der einzelnen Signalgeber auf einer gemeinsamen
Steuerwalze keine Veränderung des einmal aufgestellten Programms vorgenommen werden
kann. Insbesondere ist es nicht möglich, die Signalgabe nachzuregulieren, wenn diese
nicht mehr genau abgestimmt ist. Ein weiterer Nachteil der bekannten Steuervorrichtung
besteht darin, daß diese stets eine bestimmte Ausgestaltung der Uhren voraussetzt
und daher nicht ohne weiteres in vorhandene Uhren einbaubar ist.
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Hier knüpft die Erfindung an und schlägt eine Uhrschlagsteuervorrichtung
vor, die sich dadurch auszeichnet, daß auf der Hauptsteuerwelle unabhängig voneinander
justierbare Kontaktträgerscheiben und am Ende der Hauptsteuerwelle eine ebenfalls
justierbare Kontaktzunge angeordnet sind.
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Durch eine solche Ausbildung ist es möglich, die Folge der Töne und
ihren Einsatz fein justieren zu können. Auch läßt sich der erste Einsatz des Stundenschlages
durch die Justierbarkeit der Kontaktzunge entsprechend verändern.
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Vorteilhaft ist der Schalter für den Viertelstundenschlag von einem
in an sich bekannter Weise mit dem Stundenrad verbundenen und dieses überragenden
Signalrad antreibbar. Es hat sich ferner bewährt, den Schalter für den Viertelstundenschlag
aus einem Haltering aus Isolierstoff mit vier Kontaktstiften, einem daraufliegenden
Schleifring mit Ansätzen, die die Kontaktstifte zum Teil überdecken, und einem bogenförmig,
drehbar gelagerten Kontaktgeber, dessen innerer Teil stets auf dem Schleifring aufliegt,
während der äußere Teil über seine Ansätze rutscht und auf die Kontaktstifte fällt,
auszubilden. Hierdurch ist es möglich, den Viertelstundenschalter an jede mit einem
Signalrad ausgerüstete Uhr ohne weiteren Umbau anzubringen. Der Schalter ist dabei
so angeordnet, daß er gut zu erreichen ist, um eventuell nachgestellt zu werden.
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Es hat sich ferner als zweckmäßig erwiesen, auch den die Signaleinrichtung
mit dem Signalrad verbindenden Hebel mit einer Stellschraube zu versehen, um hierdurch
ebenfalls eine Justierbarkeit dieses Hebels zu erreichen. Wie nämlich die Erfahrung
gezeigt hat, können sich die Stifte bei längerem Gebrauch leicht abnutzen, wodurch
der Kontaktgeber verändert wird. Durch Nachstellen mit Hilfe der Stellschraube am
Hebel können diese Abweichungen wieder korrigiert werden.
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Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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F i g. 1 stellt eine Schaltübersicht der Uhrschlagsteuervorrichtung
dar; F i g. 2 zeigt das Hauptschaltwerk in Draufsicht; F i g. 3 ist eine Seitenansicht
des Hauptschaltwerkes; F i g. 4 ist ein Schnitt nach IV-IV der F i g. 3; F i g.
5 ist ein Schnitt nach V-V der F i g. 3; F i g. 6 ist ein Schnitt nach VI-VI der
F i g. 3; F i g. 7 ist ein Schnitt nach VII-VII der F i g. 3; F i g. 8 gibt den
Viertelstundenschalter in Vorderansicht wieder; F i g. 9 zeigt den Viertelstundenschalter
in Seitenansicht; F i g. 10 ist eine perspektivische Ansicht des Viertelstundenschalters,
wobei die Einzelteile zur deutlicheren Darstellung voneinander getrennt gezeichnet
sind;
F i g. 11 stellt eine Draufsicht auf den Stundenschalter mit
Signalrad dar; F i g. 12 zeigt die Signaleinrichtung.
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Wie die Übersicht in F i g. 1 zeigt, ist die Uhrschlagsteuervorrichtung
nach der Erfindung hauptsächlich aus dem Hauptschaltwerk A, dem Viertelstundenschalter
B und dem Stundenschalter C gebildet.
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Das Hauptschaltwerk A besteht aus einem Elektromotor 41, beispielsweise
einem 220 V Synchronmotor, einem Getriebe 42, einer drehbaren Hauptsteuerwelle 43
sowie einer Halterung 44 (F i g. 2). Auf der Welle 43 sitzen eine Kontaktwalze 10
sowie Kontaktträgerscheiben 11, 12 und 13, ferner eine Kontaktzunge 9. Die Halterung
44 ist um die Welle 43 herum angeordnet. Sie besteht aus einem Traggestell, das
sich aus Seitenwänden 15 und 16 sowie Verbindungsschrauben 18 und 19 zusammensetzt.
In dem Traggestell ist einmal die Welle 43 gelagert, zum anderen trägt es die zungenartigen
Kontaktstifte 1 bis 8 sowie die Kontaktstifte 24 und einen Haltebügel
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Während die Kontaktzungen 1 bis 5 mit der Kontaktwalze 10 in
Berührung kommen können, stellen die Kontaktzungen 6 bis 8 eine Verbindung mit den
Kontaktträgerscheiben 11 bis 13 dar. Die Kontaktstifte 24 endlich wirken
mit der Kontaktzunge 9 zusammen.
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Die Metallwalze 10 weist an ihrer Manteloberfläche mehrere,
versetzt zueinander angeordnete öffnungen 14 auf, in die beim Drehen der
Walzen die einzelnen Kontaktzungen 2, 3, 4, oder 5 einfallen können, wodurch die
Stromgabe auf die Walze unterbrochen wird. Die Kontaktträgerscheiben 11,12 und 13
haben an ihrem Außenumfang mehrere Kontaktzähne 20, die beim Drehen der Kontaktträgerscheiben
mit den Kontaktzungen 6 bis 8 in Berührung kommen, wodurch der Stromdurchgang geschlossen
wird, während er beim Abheben der Kontaktzunge vom Kontaktzahn unterbrochen ist.
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Die Kontaktzungen 1 bis 5, die mit der Kontaktwalze 10 in Berührung
kommen, und die Kontaktzungen 6 bis 8, die mit den Zähnen 20 der Kontaktträgerscheiben
11 bis 13 zusammenwirken, sind ähnlich ausgebildet. Wie in den F i g. 4 bis 6 gut
zu erkennen ist, bestehen diese aus einem Metallstreifen 45, der mit Ausnahme
seiner vordersten Spitze auf der mit den Zähnen 20 zusammenwirkenden Seite durch
eine Isolierschicht 46 aus Nylon od. dgl. isoliert sein kann. Dieser Metallstreifen
ist mittels Schrauben an einem Träger 23 befestigt, der seinerseits auf der Verbindungsschraube
18 drehbar gelagert ist. Eine Zugfeder 22 und eine Verbindungslasche 21 ziehen den
Metallstreifen nach unten und drücken ihn so gegen die Kontaktwalze 10 bzw.
die Kontaktträgerscheiben 11 bis 13. Der Bügel 17 begrenzt
die Zugbewegung der Feder 22 nach unten.
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Die Kontaktzunge 9, die über die Kontaktstifte 24 gleitet, ist ähnlich
wie die Kontaktzungen 1 bis 8 ausgebildet. Auch sie ist an der mit den Kontaktstiften
24 zusammenwirkenden Seite durch eine Schutzschicht 46 aus Nylon od. dgl.
isoliert. Eine Zugfeder 22 bewirkt, daß die Kontaktzunge 9 bei ihrer Drehbewegung
durch die Hauptsteuerwelle 43 stets gegen die einzelnen Kontaktstifte 24 gedrückt
wird.
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Die einzelnen Kontaktträger 11, 12, 13 und 9 sind auf
der Hauptsteuerwelle 43 so befestigt, daß sie nach Lösen von Schrauben od. dgl.
in ihrer Lage verstellt und damit die Kontaktgabe reguliert und justiert werden
kann.
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Der Viertelstundenschalter B (F i g. 8 bis 10) besteht aus einem Haltering
34 aus Isolierstoff, in dem vier Kontaktstifte 39 befestigt sind. Auf dem Haltering
34 liegt ein metallischer Schleifring 35 mit vier Ansätzen 47, die die Kontaktstifte
39 zum Teil überdecken. Ein Sicherungsstift 40 gewährleistet, daß die Ringe
stets in gleicher Lage übereinander bleiben.
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Beide Ringe 34 und 35 sitzen auf einer Hohlwelle 33, in der eine Antriebswelle
32 gelagert ist. Am vorderen Ende dieser Antriebswelle 32 ist eine Kurzschlußbürste
38 angeordnet, deren Kontaktgeber beim Drehen der Antriebswelle über den Schleifring
35 gleitet, wobei der innere Teil 48 des bogenförmig ausgebildeten Kontaktgebers
stets auf dem Schleifring 35 aufliegt, während der äußere Teil 49 über seine Ansätze
47 rutscht. Zwischen dem Schleifring 35 und der Kurzschlußbürste 38 sind noch ein
Abstandshalter 36 und eine Befestigungsmutter 37 eingefügt.
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Die Drehbewegung der Welle 32 und der Kurzschlußbürste 38 wird durch
Abrollen eines auf der Hohlwelle 33 gelagerten Laufrades 31 an der Lauffläche eines
mit dem Uhrwerk verbundenen Signalrades 30 ausgelöst, wie es in F i g. 11 dargestellt
ist.
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Mit diesem Signalrad 30 ist außerdem der Stundenschalter C verbunden.
Dieser besteht aus einer Kurzschlußscheibe 25, die zwei voneinander getrennte Ringhälften
28 und 29 trägt. Die Kurzschlußscheibe 25 ist an dem Signalrad derart befestigt,
daß sie sich zusammen mit ihm dreht.
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Halbbogenförmig um die Kurzschlußscheibe 25 ist ein Kontaktträger
26 angeordnet, der zwölf unter Federdruck stehende Kontaktstifte 27 hält. Diese
Kontaktstifte liegen beim Drehen der Kurzschlußscheibe auf einem der beiden Kontaktringhälften
28
oder 29 auf.
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Die Wirkungsweise der Uhrschlagsteuervorrichtung nach der Erfindung
vollzieht sich in folgender Art: Wenn das Uhrwerk der Uhr, das im einzelnen
nicht gezeigt ist, läuft, dreht sich das Signalrad 30, das in 24 Stunden genau eine
Umdrehung macht. Durch diese Drehung wird dem Laufrad 31 des Viertelstundenschalters
B ebenfalls eine Drehbewegung gegeben, die sich ihrerseits auf die Kurzschlußbürste
38
des Schalters B überträgt. Die Drehgeschwindigkeit des Laufrades 31 und
damit der Kurzschlußbürste 38 ist so bemessen, daß für eine volle Umdrehung gerade
1 Stunde benötigt wird.
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Fällt der äußere Teil 49 des bogenförmigen Kontaktgebers der Kurzschlußbürste
38 von einem der Ansätze 47 des Schleifringes 35 auf einen Kontaktstift 39, so tritt
ein Kontaktschluß ein.
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Über diesen Kontaktstift 39, eine der Kontaktzungen 2, 3, 4 oder 5
des Hauptschaltwerkes A, die Kontaktwalze 10 und die Kontaktzunge
1 wird der Pol »0« mit dem Elektromotor 41 verbunden.
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Wie aus dem Schaltbild F i g. 1 erkennbar, ist somit ein Stromkreis
geschlossen, durch den der Motor 41 eingeschaltet wird. Der Elektromotor 41 dreht
über das Getriebe 42 die Hauptsteuerwelle 43 so lange, bis die auf der Kontaktwalze
schleifende Kontaktzunge in die Öffnung 14 der Walze 10 gefallen ist. Hierdurch
wird der Stromkreis unterbrochen und der Motor wieder abgeschaltet.
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Gleichzeitig mit der Walze 10 haben sich die ebenfalls auf der Hauptsteuerwelle
43 sitzenden Kontaktträgerscheiben
11, 12 und 13 mitgedreht. Dabei
sind ein oder mehrere Zähne 20 jeder Scheibe mit den Kontaktzungen 6, 7 und 8 kurzfristig
in Berührung gekommen. Hierdurch ist jeweils ein Impuls zu den Glocken
a, b und c gegeben worden, der jeweils einen Schlag dieser Glocken auslöst.
Der Viertelstundenschalter B ist nun so ausgebildet, daß er jeweils zu Viertel,
Halb, Dreiviertel oder Voll einen Kontaktschluß zum Elektromotor 41 gibt.
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Die Kontaktträgerscheiben 11, 12, 13 sind entsprechend derart auf
der Hauptsteuerwelle 43 befestigt, daß bei Viertel ein Zahn, bei Halb zwei Zähne,
bei Dreiviertel drei Zähne und bei Voll vier Zähne Kontakt geben. Die Anzahl der
Kontaktträgerscheiben und damit auch entsprechend die Anzahl der Glocken für den
Viertelstundenschlag können beliebig gewählt werden. Im Ausführungsbeispiel ist
ein Dreiklang aufgezeichnet. Es ist jedoch auch möglich, durch Einfügen weiterer
Glocken einen Westminsterschlag oder gar ein komplettes Glockenspiel auszulösen.
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Das Signalrad 30 bewegt außer dem Laufrad für den Viertelstundenschalter
B auch die mit ihm verbundene Kurzschlußscheibe 25 mit den Kontaktringhälften 28
und 29. Hierdurch gleiten diese Ringhälften an den im Kontakthalter 26 sitzenden
Kontaktstiften 27 vorbei. Da die Kontaktstifte, die die eine Kontaktringhälfte 28
berühren, und die Kontaktstifte, die an der anderen Kontaktring-hälfte 29 anliegen,
untereinander zusammengeschlossen, aber von der anderen Gruppe getrennt sind, verändert
sich die Anzahl der durch eine Kontaktringhälfte miteinander verbundenen Kontakte
beim Drehen der Kurzschlußscheibe 25 fortlaufend.
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Die einzelnen Kontaktstifte 27 des Stundenschalters C sind mit den
entsprechenden Kontaktstiften 24 des Hauptschaltwerkes A verbunden. Da durch Drehen
der Hauptsteuerwelle 43 die Kontaktzunge 9 über diese Kontaktstifte 24 beweg t wird,
schließt sich jeweils der Kontakt, der gerade von der Kontaktzunge 9 erreicht ist.
Aber nur diejenigen Kontakte, die zu der Kontaktgruppe gehören, die mit dem ersten
,hälfte verbun-Kontaktstift über die eine Kontaktring den sind, lösen den Stundenschlag
aus, da nur der erste Kontakt mit der Glocke des Stundenschlages verbunden ist.
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Betrachtet man den Schaltplan (F i g. 1) so ist zu erkennen, daß die
Kurzschlußbürste 38 des Viertelstundenschalters B kurz vor einem der Kontaktstifte
39 steht, und zwar vor dem, der mit der Kontaktzunge 5 des Hauptschaltwerkes A verbunden
ist. Erreicht nun die Kurzschlußbürste 38 den Kontaktstift 39, so wird der Motor
41 eingeschaltet. Er dreht die Kontaktwalze 10 so lange, bis die Spitze der Kontaktzunge
5 in das entsprechende Loch 14 der Walze 10 fällt. Angenommen, die Kontaktzunge
5 wäre dazu bestimmt den Vierviertelschlag auszulösen, so würde sich die Hauptsteuerwelle
43 so lange drehen, bis die Zahngruppe mit vier Zähnen der Kontaktträgerscheiben
11, 12 und 13 an ihren Kontaktzungen 6, 7 und 8 vorbei geglitten wäre. Hierzu würde
ein viermaliger Bimbambom-Schlag ertönen, der angeben würde, daß es voll schlägt.
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Der Stunden-Vorkontakt im Beispiel der F i g. 1 steht so, daß an der
Kontaktringhälfte 28 drei Kontaktstifte 27 und an der Kontaktringhälfte 28 die übrigen
neun Kontaktstifte 27 anliegen. Der erste Kontaktstift (von rechts) ist mit der
Glocke d des Stundenschlages verbunden. Bestreicht nun beim Drehen der Hauptsteuerwelle
43 die Kontaktzunge 9, nachdem der Vierviertelschlag beendet ist, die zwölf Kontaktstifte
24, so wird dreimal ein Glockenschlag ertönen. Vom vierten Kontakt an bleibt die
Glocke still, da dieser Kontakt schon zu der Kontaktgruppe gehört, die nicht mit
dem ersten Kontakt und damit mit der Glocke d durch die Kontaktringhälfte 28 verbunden
ist. Es hat dann 3 Uhr geschlagen.
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Eine Viertelstunde später wird die Kurzschlußbürste 38 denjenigen
Kontaktstift 39 erreicht haben, der mit der Kontaktzunge 2 des Hauptschaltwerkes
A zusammenwirkt. Wiederum dreht sich die Walze, nachdem der Motor 41 eingeschaltet
wurde, so lange, bis diese Kontaktzunge 2 in das ihr entsprechende Loch 14 der Walze
fällt. Die Kontaktträgerscheiben 11,12 und 13 werden dabei so viel gedreht, daß
nur jeweils ein Zahn mit den entsprechenden Kontaktzungen 6, 7 und 8 in Berührung
kommt. Jede der Glocken a, b und c gibt einen Schlag. Die Kontaktzunge 9
ist von den Kontaktstiften 24 fortgewandert und hat dabei keinerlei neuen Kontakt
auslösen können. Somit kommt es zu keinem Stundenschlag.
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Um die Kontaktgabe über die einzelnen Kontaktzungen plötzlich erfolgen
zu lassen, sind die Kontaktzungen 6, 7 und 8 und 9 mit Ausnahme der vordersten Spitze
mit einem Isolierbelag 46 versehen, der bewirkt, daß erst beim Erreichen der Kontaktzungenspitze
durch die Zähne der Kontaktträgerscheiben bzw. der Kontaktstifte 24 der Stromimpuls
gegeben wird.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, an das Signalrad 30
zusätzlich eine Signaleinrichtung D (F i g. 12) anzubringen. Hierzu sind auf dem
Signalrad 30 mehrere Stifte 51 aufgesetzt.
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Die Signaleinrichtung D besteht aus einem Hebel 52, der etwa in seiner
Mitte drehbar gelagert ist und dessen eines Ende 53 an die Stifte 51 des Signalrades
30 reicht und an dessen anderem Ende 54 ein verstellbarer Schraubstift 55 angeordrie:
ist. Diesdr Schraubstift liegt auf einer Kontaktfeder 56, die mit einer zweiten
Kontaktfeder 57 zusammenwirkt. Beide Kontaktfedern sind in einer Halterung 58 befestigt.
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Die Kontaktfeder 57 weist einen Nocken 59 auf, der auf dem Rand einer
Tagesscheibe 60 liegt. An der Tagesscheibe 60 können wahlweise ein bis sieben Einbuchtungen
61 entsprechend den Wochentagen ausgebrochen werden. Auf der Tagesscheibe 50 sitzt
ein siebenzackiger Stern 62, der über einen Stift 63 mit der Tagesscheibe 60 unverschiebbar
verbunden ist. Die Zacken 63 des Sternes 62 reichen ebenfalls bis auf das Stundenrad
30 und stehen hier mit einem weiteren Stift 64 in Berührung.
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Mit Hilfe dieser Signaleinrichtung ist es nun möb lich, für ein oder
mehrere Stromkreise ein 7-Tage-Wochenprogramm zu geben.
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Bei jeder Umdrehung des Signalrades 30 stößt der Stift 64 an einen
Zacken 63 des Sternes 62. Hierdurch wird der Stern 62 und damit die Tagesscheibe
60 um ein Siebentel ihres Umfanges weitergedreht, was einem Tag entspricht. Je nach
Wunsch können nun die Einbuchtungen 51 des einen oder anderen Wochentages, im Beispiel
der F i g. 12 am Dienstag und Freitag, ausgebrochen werden.
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Durch Drehen des Signalrades 30 wird ferner dem Hebel 52 eine Drehung
verliehen, wenn sein Ende 53 durch einen der Stifte 51 abgehoben wird. Hierdurch
drückt der Schraubstift 55 die eine Kontaktfeder 56
auf die andere
Kontaktfeder 57 und gibt damit einen Impuls. Dies kann jedoch nur geschehen, wenn
der Nocken 59 auf dem Rand der Tagesscheibe 60 liegt und nicht in einer ausgebrochenen
Einbuchtung 61. In dem Beispiel würde dies bedeuten, daß zu bestimmten Zeiten, die
sich aus der Anordnung der Stifte 51 auf dem Signalrad 30 ergeben, ein gewünschter
Stromimpuls gegeben wird, der zusätzlich ein Glockenspiel od. dgl. auslöst. Am Dienstag
und Freitag jedoch unterbleibt dieses Glockenspiel, da infolge des Ausbrechens der
Einbuchtungen auf der Tagesscheibe 60 an diesem Tag kein Kontakt zur Erzeugung eines
Stromimpulses geschlossen wird.
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Durch die erfindungsgemäße Uhrschlagsteuervorrichtung ist mit verhältnismäßig
einfachen Mitteln und wenigen beweglichen Teilen eine vollautomatische Steuerung
für Schlaguhren geschaffen. Es ist stets gesichert, daß der richtige Stundenschlag
entsprechend der Uhrzeit, die der Zeiger der Uhr anzeigt, gegeben wird. Es lassen
sich sämtliche Schlagarten vom einfachen Schlag bis zum Glockenspiel hiermit steuern.
Dabei kann mit kleinen Stromstärken gearbeitet werden. Die Vorrichtung ist in jede
handelsübliche mechanisch oder elektrisch betriebene Uhr einbaubar. Die einzelnen
Kontaktgeber lassen sich leicht und schnell justieren.