DE1245865B

DE1245865B - Electric master clock

Info

Publication number: DE1245865B
Application number: DES81743A
Authority: DE
Inventors: Robert Lukas
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1962-09-28
Filing date: 1962-09-28
Publication date: 1967-07-27
Also published as: CH441128A; CH1181863A4

Description

Elektrische Hauptuhr Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Hauptuhr in Gestalt eines durch die Impulse einer aus einer Gleichspannungsquelle gespeisten Schwingschaltung steuerbaren Antriebssystems, wobei die Schwingschaltung durch ein Frequenznormal auf Frequenzkonstanz regelbar ist.Electric master clock The invention relates to an electric master clock Master clock in the form of a pulse from a DC voltage source powered oscillating circuit controllable drive system, the oscillating circuit can be regulated to a constant frequency by a frequency standard.

Für Zeitanzeigeanlagen mit Nebenuhren, Zeitdruckern und sonstigen zeitabhängig betriebenen Geräten sind Uhren besonderer Zeitkonstanz erforderlich, und deshalb werden sie über Verbindungsleitungen von einer gemeinsamen Hauptuhr gesteuert. Bisher wurden dafür fast ausschließlich Pendeluhren mit Gangreserve und einer Batterie als Energiequelle verwendet. Solche Uhren sind technisch und damit finanziell sehr aufwendig; da sie eine Menge Hilfsgeräte erfordern und außerordentlich präzise gebaut sein müssen, und trotzdem ist es oft noch notwendig, sie durch besondere Zeitzeichen, z. B. das MEZ (Mitteleuropäisches Zeitzeichen) oder durch das Rundfunkzeichen richtigzustellen. Da diese Zeitzeichenüberwachung zur Standregulierung der Uhr zusätzliche Empfangsgeräte erfordert, wird so der finanzielle und technische Aufwand für derartige Uhren noch größer.For time display systems with slave clocks, time printers and others devices that are operated in a time-dependent manner require clocks with a particular time constancy, and therefore they are connected to a common master clock via connecting lines controlled. Up to now, pendulum clocks with a power reserve and a battery is used as a power source. Such clocks are technical and therefore financially very expensive; since they require a lot of auxiliary equipment and are extraordinary must be built precisely, and yet it is often still necessary to use special Time signal, e.g. B. the CET (Central European Time Signal) or by the radio signal rectify. Since this time signal monitoring is additional to regulating the position of the clock Requires receiving devices, so the financial and technical effort for such Watches even bigger.

Neuerdings werden nun statt der mechanischen mit Pendel ausgerüsteten Hauptuhren solche mit einem Quarz als Frequenznormal verwendet, aber auch diese Hauptuhren benötigen einen erheblichen technischen Aufwand, der auch dann finanziell aufwendig bleibt, wenn die Uhr bausteinartig ausgebildet ist, weil ihre Bausteine nur für Hauptuhren verwendbar sind und diese nur in geringen Stückzahlen gefertigt werden.Recently, pendulums have been used instead of mechanical ones Master clocks used those with a quartz as the frequency standard, but also these Master clocks require a considerable technical effort, which is also financially It remains expensive if the clock is designed like a building block because its building blocks Can only be used for master clocks and these are only manufactured in small numbers will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zeitgenaue vielseitig verwendbare, aus einzelnen Bausteinen zusammensetzbare Hauptuhr zu schaffen, deren Bausteine wenigstens teilweise auch für andere Zwecke verwendbar sind, so daß sie als Massenartikel hergestellt werden können und damit auch. die Hauptuhr wesentlich verbilligt werden kann. Trotzdem soll aber die Hauptuhr den jeweils an sie zu stellenden Zeitbedingungen unterschiedlicher Strenge genügen können. Erfindungsgemäß wird dies bei einer elektrischen Hauptuhr in Gestalt eines durch die Impulse einer aus einer Gleichspannungsquelle gespeisten Schwingschaltung steuerbaren Antriebssystems, wobei die Schwingschaltung durch ein Frequenznormal auf Frequenzkonstanz regelbar ist dadurch erreicht, daß die Schwingschaltung mit dem davon steuerbaren Antriebssystem als unveränderlicher Grundbaustein wahlweise durch einfachste Schaltmaßnahmen, z. B. Steckverbindungen, an das öffentliche Netz als Frequenznormal oder an fertige Bausteine bildende, andere hochwertige Frequenznormale anschließbar ist. Wenn nun auch die elektrische Schwingschaltung für das frequenzabhängig steuerbare Antriebssystem und dieses selbst so ausgebildet sind, daß das letztere unmittelbar vom Netz betrieben werden kann und die Schwingschaltung ihrerseits eine den Netzverhältnissen entsprechende Frequenz und Leistung abgibt, so kann eine handelsübliche Synchronuhr in Verbindung mit der vom Netz synchronisierbaren und als Gangreserve wirkenden Schwingschaltung schon als verhältnismäßig genaue Hauptuhr Verwendung finden. Reicht aber die Genauigkeit der Netzfrequenz nicht aus, so kann die Hauptuhr mit einfachen Mitteln durch Anschalten des entsprechend genaueren bereits zur Verfügung stehenden Frequenznormals den Wünschen auf Frequenzgenauigkeit angepaßt werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die hochwertigeren Frequenznormale durch mechanische Schwinger synchronisierbar sind. Als mechanischer Schwinger kann z. B. ein Quarz -vorzugsweise unter Verwendung als Serienresonanzkreis - eine zweite z. B. rückgekoppelte Schwingschaltung steuern (Frequenznormal), an welche über die erforderlichen Frequenzteiler die Antriebsschwingschaltung anschaltbar ist.The invention is based on the object of a time-accurate versatile to create usable master clock that can be assembled from individual building blocks, their Blocks are at least partially usable for other purposes, so that they can be manufactured as mass-produced articles and thus also. the master clock is essential can be cheaper. Nevertheless, the master clock should be set to it Time conditions of different severity can meet. According to the invention this is in the case of an electric master clock in the form of one from the impulses DC voltage source fed oscillating circuit controllable drive system, wherein the oscillating circuit can be regulated to a constant frequency by a frequency standard achieved in that the oscillating circuit with the drive system controllable by it as an unchangeable basic module, optionally by means of the simplest switching measures, e.g. B. plug connections, to the public network as a frequency standard or to finished Building blocks, other high-quality frequency standards can be connected. If now also the electrical oscillating circuit for the frequency-dependent controllable drive system and this itself are designed so that the latter is operated directly from the network can be and the oscillating circuit in turn a corresponding to the network conditions Frequency and power output, a standard synchronous clock can be used in conjunction with the oscillating circuit that can be synchronized from the network and acts as a power reserve can already be used as a relatively accurate master clock. But the accuracy is enough the mains frequency is not off, the master clock can be switched on with simple means of the correspondingly more precise frequency standard that is already available to meet the requirements be adjusted for frequency accuracy. It is advantageous if the higher quality Frequency standards can be synchronized by mechanical oscillators. As mechanical Schwinger can z. B. a quartz -preferably using as a series resonant circuit - a second z. B. control feedback oscillating circuit (frequency standard) which the drive oscillator circuit can be switched on via the required frequency divider is.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der mechanische Schwinger gegen einen weiteren Baustein austauschbar sein, in dem ein Thermostat die Umgebungstemperatur des zugehörigen mechanischen Schwingers konstant hält. Durch diese weiteren Bausteine kann also wie oben bereits erwähnt, die Frequenzkonstanz der Hauptuhr wesentlich erhöht werden, und zwar unter Verwendung praktisch aller vorhandenen Bausteine, wobei höchstens der mechanische Schwinger gegen einen neuen temperaturkonstant gehaltenen Schwinger auszutauschen wäre. Mit dem aus robusten Bauteilen und wenig störanfälligem frequenzabhängig steuerbaren Antriebssystem und der ebenfalls aus handelsüblichen Bauteilen ohne besondere Präzision herzustellenden Antriebsschwingschaltung kann also eine von Abnutzungserscheinungen, Erschütterungseinflüssen sowie Spannungsschwankungen der Batterie unabhängige Uhr mit billigen Bauteilen aufgebaut werden.In a further embodiment of the invention, the mechanical oscillator be exchangeable for another module in which a thermostat controls the ambient temperature of the associated mechanical oscillator keeps constant. With these additional building blocks As already mentioned above, the frequency constancy of the master clock can be essential can be increased using practically all existing building blocks, where at most the mechanical oscillator is kept at a constant temperature against a new one Schwinger would be exchanged. With the one made of robust components and less prone to failure frequency-dependent controllable drive system and also from commercially available Components to be manufactured without particular precision Drive oscillation circuit can therefore be one of signs of wear and tear, the effects of vibrations and fluctuations in voltage the battery independent clock can be built with cheap components.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Antriebsschaltung für das frequenzabhängig steuerbare Antriebssystem, die rückgekoppelte Schwingschaltung samt dem mechanischen Schwinger sowie der Thermostat für den mechanischen Schwinger jeweils zu einem Baustein auf einer einschiebbaren Platte zusammengefaßt sind und diese Bausteine wahlweise untereinander und mit der Gleichspannungsquelle sowie mit dem die Synchronisierungsfrequenz lieferndem Netz und mit dem frequenzabhängig steuerbaren, elektrischen Antriebssystem über steckbare Leitungen oder Steckleisten verbindbar sind.An expedient development of the invention provides that the drive circuit for the frequency-dependent controllable drive system, the feedback oscillating circuit including the mechanical transducer and the thermostat for the mechanical transducer are each combined to form a block on a retractable plate and these modules optionally with each other and with the DC voltage source as well with the network supplying the synchronization frequency and with the frequency-dependent controllable, electric drive system via pluggable cables or connector strips are connectable.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen in Verbindung mit der Beschreibung und den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen F i g. 1 a bis 1 c in schematischer Darstellung die verschiedenen Kombinationsmöglichkeiten des aus einzelnen Bausteinen zusammensetzbaren Uhrwerkes, F i g. 2 schematisch in schaubildlicher Darstellung drei einschiebbare Platten mit ihren Bauelementen als Bausteine I bis III sowie die zugehörigen Steckverbindungskabel.Details of the invention emerge from the claims in conjunction with the description and the exemplary embodiments shown in the drawing. It shows F i g. 1 a to 1 c a schematic representation of the various possible combinations of the clockwork that can be assembled from individual components, FIG. 2 schematically in Diagram showing three retractable plates with their components as Components I to III as well as the associated connector cables.

Die Synchronuhr SU in F i g. 1 wird über einen Leistungsverstärker LV von einem Generator G für 50 Hz, z. B. einer Kippschwingschaltung, angetrieben (Baustein I). Der Leistungsverstärker LV und der Schwingungsgenerator G erhalten ihre Energie aus der Batterie B und werden aus dem Netz N mit 50 Hz synchronisiert, wie es durch Pfeile angedeutet ist.The synchronous clock SU in FIG. 1 is via a power amplifier LV from a generator G for 50 Hz, z. B. a relaxation circuit, driven (module I). The power amplifier LV and the vibration generator G receive their energy from the battery B and are synchronized from the network N with 50 Hz, as indicated by arrows.

In F i g. 1 b wird der Frequenzgenerator G nicht vom Netz N, sondern von einem weiteren Baustein 1I synchronisiert, der aus einem Frequenzteiler FT mit dem Teilverhältnis 8:1 und einem quarzgesteuerten Schwingungsgenerator QG, für die Frequenz von 4,8 kHz besteht. Der Baustein II synchronisiert also den Frequenzgenerator G für 50 Hz im Baustein I mit der Frequenz 600 Hz. Auch der Baustein 1I wird von der Batterie B mit Energie versorgt.In Fig. 1 b, the frequency generator G is not synchronized by the network N, but by a further module 1I, which consists of a frequency divider FT with a division ratio of 8: 1 and a quartz-controlled oscillation generator QG for the frequency of 4.8 kHz. The module II synchronizes the frequency generator G for 50 Hz in module I with the frequency 600 Hz. The module 1I is also supplied with energy from the battery B.

Der dritte Baustein III gemäß F i g. 1 c enthält einen aus der Batterie B gespeisten Thermostaten Th, der die Umgebungstemperatur des Quarzes Q konstant hält.The third module III according to FIG. 1 c contains a thermostat Th, which is fed from the battery B and which keeps the ambient temperature of the quartz Q constant.

In F i g. 2 sind die einzelnen Bausteine I bis III mit den darauf montierten Bauteilen, die selbst nicht näher bezeichnet sind, nämlich den Widerständen R, Kondensatoren C, Transistoren T sowie dem Quarz Q dargestellt, und weiterhin können diese Bausteine I bis III durch die Anschlußkabel A 1 bis A 3 untereinander und mit der Spannungsquelle B und dem eigentlichen elektrischen Antriebssystem verbunden werden.In Fig. 2 shows the individual modules I to III with the components mounted on them, which themselves are not designated in detail, namely the resistors R, capacitors C, transistors T and the quartz Q , and these modules I to III can also be connected to the connecting cable A 1 to A 3 are connected to each other and to the voltage source B and the actual electric drive system.

Claims

Claims: 1. Electrical master clock in the form of a drive system controllable by the pulses of an oscillating circuit fed by a DC voltage source, the oscillating circuit being controllable to a constant frequency by a frequency standard, characterized in that the oscillating circuit (G, LV) with the drive system (SU ) as an unchangeable basic module (I) optionally by means of the simplest switching measures, e.g. B. plug connections, to the public network (N) as a frequency standard or to ready-made modules (1I or 1I, 111) forming, other high-quality frequency standards can be connected. 2. Master clock according to claim 1, characterized in that the higher quality frequency standards (1I or 1I, 11I) can be synchronized by mechanical oscillators (Q). 3. Master clock according to claim 1 or 2, characterized in that a quartz (Q) as a mechanical oscillator - preferably using a series resonant circuit - a second z. B. feedback oscillating circuit (QG) controls (frequency standard) to which the drive oscillating circuit (G, LV) can be connected via the required frequency divider (FT). 4. Master clock according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the mechanical oscillator (Q) is exchangeable for a further module (11I) in which a thermostat (Th) keeps the ambient temperature of the associated mechanical oscillator (Q) constant. 5. Master clock according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the drive oscillating circuit (G, LV) for the frequency-dependent controllable electrical drive system (SU), the feedback oscillating circuit (QG) with the mechanical oscillator (Q) and the frequency divider circuit (FT) and the thermostat (Th) for the mechanical oscillator (Q) are each grouped into a module (I to III) on an insertable plate (P1 to P3), which can be connected to each other and to the DC voltage source (B), with the the synchronization frequency supplying network (N) and the frequency-dependent controllable electrical drive system (SU) can be connected via pluggable lines (A 1 to A 3) or plug strips. Considered publications: Swiss Patent Specifications Nos. 335 191, 338 784, 343 329; French Patent No. 1092,411; French additional patent specification No. 65 772 to 1092 411; "Electronics", 1962, No. 2, pp. 55 to 61; "Yearbook of the German Society for Chronometrie", Vol. 2, 1951, pp. 18 to 24; "Radio mentor", 1958, H.

2, pp. 96 and 97; “General Electrie - Review ”, May 1958, pp. 11 and 12; "Radio und Fernsehen", 1956, No. 16, p. 501.