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Nebenuhr mit Korrektureinrichtung für die Zeitanzeige Bisher bekannte
Korrektureinrichtungen für die Zeigerstellung falschgehender Uhren halten alle richtiggehenden
Uhren in Nullstellung entweder mittels eines Nullstellungskontaktes oder eines Sperrgliedes
an, damit die nachgehenden Uhren die fehlende Zeitdifferenz aufholen können. Anschließend
werden dann alle Uhren, nämlich die schon ursprünglich richtiggehenden und die richtiggestellten,
gemeinsam wieder freigegeben.
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Der als Umschalter ausgebildete Nullstellungskontakt trennt die Uhren
nach Erreichen ihrer Nullstellung von den normalen Fortschalt- und den schnelleren
Nachstellimpulsen ab, indem er die gepolten Sy-
steme von einem Leiter der
Nebenuhrlinie ab- und statt dessen an einen zusätzlichen, dritten Leiter anschaltet
bzw. indem er bei neutralen Systemen jeweils eine Sperrzelle in ihrem Strompfad
einschleift. Damit können nur noch die nachgehenden Uhren durch schnellere Impulse
oder allein durch Weiterlaufen fortgeschaltet und so richtiggestellt werden.
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Sind schließlich alle Uhren richtiggestellt und damit von den normalen
Fortschalt- bzw. den schnelleren Nachstellimpulsen abgetrennt, so können die Uhren
nur durch einen besonderen »Anstoßimpuls« gemeinsam aus der Nullstellung weiter
und damit für den Normalbetrieb wieder unmittelbar an die Nebenuhrenlinie angeschaltet
werden. Dieser »Anstoßimpuls« wird bei gepolten Systemen über den zusätzlichen dritten
Leiter gegeben und bei neutralen Sy-
stemen - mit zeitweilig in den
Stromkreis eingeschleiften Sperrzellen - durch Stromumkehr bewirkt.
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Kontakte geben wegen der Verschmutzungs- und Oxydationsgefahr immer
Anlaß zu Störungen und sind deshalb im Strompfad der Antriebsmittel einer Nebenuhr
unerwünscht. Ihre Nachteile wiegen nämlich schwerer als die Vorteile einer solchen
Korrektureinrichtung.
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Diese Nachteile der Kontakte werden durch ein ohne Kontakte arbeitendes
Sperrglied vermieden, daß die richtiggehenden Uhren in Nullstellung festhält, so
daß während der Stellzeit nur die nachgehenden Uhren beeinflußt werden können. Doch
ist auch hier zum Lösen des Sperrgliedes eine zusätzliche, dritte Leitung erforderlich,
die einen erheblichen, unerwünschten Mehraufwand bei einer Nebenuhrenanlage bedeutet.
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Eine Korrektureinrichtung könnte zwar bei neutralen Nebenuhren durch
Verwendung von Sperrzellen den durch einen zusätzlichen dritten Leiter entstehenden
Aufwand und durch Verwendung eines Sperrgliedes auch die Kontaktschwierigkeiten
durch den Nullstellungskontakt vermeiden, doch werden neutrale Systeme in Deutschland
wegen ihrer Störanfälligkeit wenig verwendet, weil nämlich Kontaktprellen falsche
Impulse vorzutäuschen vermag. Auch hier wiegen also die Nachteile neutraler Systeme
schwerer als die Vorteile, die sie bei einer Korrektureinrichtung bringen würden.
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Allen diesen bisher erwähnten Systemen ist jedoch der Nachteil gemeinsam,
daß entweder nur der Minutenzeiger nach jedem Umlauf oder der Minutenzeiger nur
gemeinsam mit dem Stundenzeiger nach dessen Umlauf richtiggestellt werden können,
so daß mit einfachen, für billige Nebenuhrenwerke noch wirtschaftlichen Mitteln
entweder nur Anzeigefehler bis zu einer Stunde korrigierbar sind oder die Nebenuhren
für die Zeit der ganzen Umlaufdauer des Stundenzeigers falschgehen können, bevor
sie richtiggestellt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Nebenuhr mit
einer Zeitanzeige-Korrektureinrichtung zu schaffen, durch welche die Uhr in kurzen
Abständen mit kurzen Korrektur-Zeiträumen auch bei großen Abweichungen über nur
zwei Leiter und ohne NuRstellungskontakte im Strompfad des eigentlichen Uhrwerkantriebs
korrigierbar ist. Erfindungsgemäß wird dies bei einer Nebenuhr mit einer Korrektureinrichtung
für die Zeitanzeige, bei der jeder Zeiger durch ein Sperrglied in Nullstellung anhaltbar
ist und einer von beiden durch einen vorauseilenden Synchronmotor antreibbar und
der andere durch zeitgerecht gegebene Gleichstromimpulse einstellbar ist, dadurch
erreicht, daß beide Zeiger und die ihnen zugeordneten selbsttätigen Sperrglieder
durch die unterschiedlichen Arten der Einstellströme voneinander unabhängig steuerbar
sind, wobei jedes Sperrglied zum Anhalten seines zugehörigen Zeigers
in
NuRsteRung durch den dem anderen Zeiger zugehörigen EinsteRstrom entriegelbar ist.
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Die meisten elektrischen Nebenuhren, sowohl die durch Netzfrequenz
von einem Synchronmotor oder die durch Fortschaltimpulse von einem Schrittschaltwerk
antreibbaren Uhren arbeiten nach der Additionsmethode. Sie zeigen demnach nur dann
die richtige Zeit an, wenn sie bei Ingangsetzen richtiggestellt und dann stetig
zeitgerecht angetrieben werden. Jede Unterbrechung des Antriebs hat also eine entsprechende
Fehlanzeige zur Folge. Diese kann bei einer großen Anzahl von Nebenuhren in Kauf
ge-nommen werden, wenn die Uhren selbst und die zu ihnen führenden Verbindungsleitungen
entsprechend billig sind. Demnach garantieren alle auf diese Weise angetriebenen
Nebenuhren keine wirklich sichere Zeitanzeige, sondern in wichtigen Zeitaugenblicken
ist nur zu hoffen, daß - keine kurzzeitige Unterbrechung der Uhreneinstelluno,
eingetreten war.
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Es gibt aber Sonderfälle, in denen eine sehr genau gehende Uhr sicherstellen
muß, daß die angezeigte Zeit auch wirklich der tatsächlichen Zeit entspricht, so
wenn z. B. ein Tresor nur während eines im voraus bestimmbaren, genau bekannten
kurzen Zeitraums von dem berechtigten Personal geöffnet und betreten werden darf.
Auch Nebenuhren in Bahnhöfen dürfen wohl um eine Minute falsch anzeigen, da dann
die Fahrgäste im allgemeinen noch rechtzeitig den Zug erreichen können. Doch dürfen
derartige Uhren auch an abgelegenen Stellen, z. B. in Wartesälen, keineswegs erheblich
von der tatsächlichen Zeit abweichen. In den vorgenannten Fällen rechtfertigen also
die hohen Anforderungen an die genaue Zeitanzeige der in Frage stehenden Uhren den
beim Erfindungsgegenstand erforderlichen größeren technischen Aufwand gegenüber
üblichen Nebenuhren, da nur so in engen Grenzen genaugehende und richtig stellbare
Uhren erreichbar sind.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, den Minutenzeiger durch vom Sperrglied
(Nullstellung) des Stundenzeigers steuerbare Antriebs- und Sperrmittel über eine
nur in einer Drehrichtung ein Moment übertragende Kupplung (Schlingfederkupplung)
in Nullstellung zu verdrehen. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht
vor, daß das den Zeiger in Nullstellung anhaltende Sperrglied nach Entriegeln mit
Hilfe des Kraftmagneten durch eeine vom zugehörigen Zeiger steuerbare Sperrklinke
so lange arretierbar ist, bis der Zeiger so weit aus seiner Nullstellung verdreht
wurde, daß das Sperrglied nicht mehr einrasten kann. In weiterer Ausgestaltung
der Erfindung kann ein über die Nullstellungskontakte beider Zeiaer als Koinzidenz-lied
einschaltbarer Spannungs-
wächter mit einem die Impulslücke zwischen dem Fortschaltimpuls
und der Wechselspannung überbrückenden Zeitglied ein vorzugsweise mechanisches Schauzeichen
betätigen.
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Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung dargestellten Schaltung
eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Der Stunden- bzw. Minutenzeiger Z 1, Z 2 sind getrennt
dargestellt, obwohl sie in Wirklichkeit gemeinsam zentrisch vor dem gleichen Zifferblatt
angeordnet sind. Der StundenzeigerZ1 wird von einem NebenuhrenwerkNU1 durch Gleichstromimpulse
fortgeschaltet, und der MinutenzeigerZ2 ist von dem mit Netzfrequenz antreibbaren
Synchro=otorSM über ein nicht dargestelltes Getriebe so einstellbar, daß er in etwa
59,5 Minuten eine volle Umdrehung macht. Den StundenzeigerZ1 verriegelt das
SperrgliedSpl, und der zuarehörige auf Wechselspannung ansprechende KraftmagnetKl
gibt ihn wieder frei, während der Minutenzeiger Z 2 vom Sperrglied Sp 2 verriegelt
und von dem auf Gleichstrom ansprechenden Kraftmagneten K2 wieder freigegeben wird.
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Da die durch Gleichstrom steuerbaren Nebenuhrenwerke NU
1 NU 2 und das später noch zu erläuternde Schauzeichen Sch dauernd
vom Wechselstrom durchflossen werden, haben sie eine so hohe Induktivität, daß die
Dauerströme keine unzulässige Belastung bedeuten. Dagegen sind die allein durch
Wechselstrom steuerbaren Schaltmittel, also der Synchronmotor SM und der
Kraftmagnet K 1 durch die Kondensatoren C vom Gleichstrom abgeriegelt.
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Die Wirkungsweise der Korrektureinrichtung für die Nebenuhren soll
nun im Betrieb erläutert werden. Der Taktgeber Tg schaltet den Progranimgeber Pg
schrittweise fort, und dieser betätigt über seine An-
schläge A 1 bis
A 12 stündlich und über seine Anschläge a 13 bis a
27 in kurzem Abstand für Nachstellimpulse den Impulsgebekontakt
1, der dadurch umgeschaltet wird. (Vereinfachte Darstellung einer Hauptuhr,
die jeweils alle 12 Stunden 15 Nachstellimpulse gibt.) Ist der Schalter
S eingelegt, so fließt zunächst vom Wechselstromgenerator G ein Wechselstrom
von 50 Hz über die Nebenuhrenschleife 11, 12 und treibt über die Kondensatoren
C den Synchronmotor SM
und damit den Minutenzeiger Z2 an, bis dieser
nach Einrasten seines Sperrgliedes Sp 2 in die Nutenscheibe N2 angehalten
wird. Wird nun der Impulsgebekontakt i beispielsweise durch den Anschlag
A 9 umgeschaltet, so fließt ein Gleichstromimpuls von etwa 10 Sekunden
Dauer über die Nebenuhrenschleife 11,
12, der das NebenuhrenwerkNU1 und damit
den StundenzeigerZ1 um einen Schritt weiterschaltet. Gleichzeitig wird der KraftmagnetK2
und von diesem das Sperrglied Sp 2 betätigt und gibt die Nutenscheibe
N2 und damit den Minutenzeiger Z2 frei, so daß dieser nach Rückkehr des Kontaktes!
in die Ruhelage weitergedreht wird. Da nun zunächst weder der Stunden- noch der
MinutenzeigerZ1, Z2 in Sollstellung stehen, also falsch anzeigen, sind kurzzeitig
nacheinander 15 Fortschaltimpulse, wie dies die Nockena13 bis a27 andeuten,
auf die Nebenuhrenlinie 11, 12 zu geben, ohne daß in den Impulslücken der
Kontakt 1 an Wechselstrom geschaltet wird. Das Nebenuhrenwerk NU1 schaltet
dabei den Stundenzeiger Z l in die Nullstellung (entspricht 12 Uhr), und dort wird
er so lange durch das zugehörige Sperrglied Spl angehalten, bis ihn der nur auf
Wechselstrom ansprechende Kraftmagnet K 1 wieder entriegelt. Beim Einfallen
in die Nullstellung gibt dann das SperrgliedSpl über die NutenscheibeN4 das NebenuhrenwerkNU2
frei, das von den restlichen, im Mindestfall vier Nachstellimpulsen angetrieben
wird und über die SchlingkupplungSK den Minutenzeiger Z2 in Nullstellung verdreht.
Die Nutenscheibe N3 stößt dazu mit ihrem Anschlag an das eingefallene SperrgliedSpl
und hält den Zeiger Z2 vorläufig in Nullstellung fest. An Stelle des Nebenuhrenwerkes
NU 2 kann -eine über eine Rutschkupplung von Synchronmotor SM oder
vom NebenuhrenwerkNU1 vorspannbare Feder und an Stelle der Sperre aus Nutenscheibe
N4 und Sperrglied Sp 1
eine von letzterem betätigbare Bandbremse Verwendung
finden.
Nach Rückkehr des Impulsgebekontaktes 1 in seine Ruhelage erregt der Wechselstrom
den Kraftmagneten K 1, und das Sperrglied Sp 1 gibt die Nutenscheiben
N 1 und N 3 für den Stunden- und den Minutenzeiger Z
1, Z 2 frei und verriegelt gleichzeitig den Antrieb des Minutenzeigers
Z2 durch das Nebenuhrenwerk NU 2 vermittels der Nutenscheibe N
4.
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Da zwischen dem Abschalten des Wechselstroms und dem nächsten Gleichstromimpuls
eine gewisse Zeit verstreichen kann, muß das vom Kraftmagneten Kl betätigbare SperrgliedSpl
entweder abfallverzögert oder mechanisch so verklinkbar sein, daß es nach Entriegeln
durch den KraftmagnetenK1 erst wieder in Wirklage zurückfallen kann, wenn das NebenuhrenwerkNU1
den StundenzeigerZ1 mindestens einen Schritt weitergeschaltet und dieser damit nicht
mehr durch das Sperrglied Sp 1 festgehalten werden kann. Nach 15 Nachstellimpulsen
und einem Stundenimpuls stehen der Stundenzeiger Zl auf 1 Uhr und der Minutenzeiger
Z 2 auf 60 Minuten, und die Uhr kann jetzt weiterlaufen. Der StundenzeigerZ1
kann dann aber durch weitere kurz nacheinander gegebene Gleichstromimpulse auf jede
volle Stunde eingestellt werden, wenn nur Vorsorge getroffen wird, daß dazwischen
kein Wechselstrom über die Leiterschleife 11, 12 fließt.
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Mit Hilfe der Hauptuhr können generell ausgefallene Zeiten und zusätzlich
durch jede Nebenuhr kleinere, z. B. durch kurzzeitigen Spannungsausfall entstehende
Zeitdifferenzen selbsttätig stündlich korrigiert werden, und die einzelnen Uhren
einer neu installierten Anlage brauchen bei Inbetriebnahme zu einer vollen Stunde
nicht einzeln von Hand gleichgestellt zu werden.
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Die schlechte Ablesbarkeit des Stundenzeigers Z 1
infolge
der nur stündlich gegebenen Fortschaltimpulse kann leicht durch halb- oder viertelstündlich
gegebene Impulse für die entsprechenden Zwischenstellungen des Stundenzeigers Z
1 verbessert werden. Als Korrekturzeitraum sind die Mittagszeit und Mitternacht
besonders geeignet, da sie mit der Mittagspause größerer Betriebe bzw. der Betriebsruhe
zusammenfallen und dann falsche Zeitangaben während der Nachstellzeit keine Nachteile
mit sich bringen. Wird die Nutenscheibe N 1 über ein Vorgelege mit dem StundenzeigerZ1
verbunden, so kann als Synchronisierungszeitpunkt auch allein die Mitternachtsstunde
gewählt werden.
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Schließlich kann in jeder Nebenuhr ein besonderes Schauzeichen Sch
vorgesehen werden, das nach einem Spannungsausfall sichtbar bleibt. Um die Spannungslücke
zwischen Wechsel- und Gleichstrom zu überbrücken, kann es eine entsprechende Abfallverzögerung
aufweisen. Im einfachsten Fall handelt es sich um ein Relais Sch, dessen
abgefallener Anker durch ein Schauloch im Zifferblatt sichtbar wird und das -über
die als Koinzidenzglied wirkenden Nullstellungskontakte sp 1, sp 2
beider Zeiger Z 1, Z 2 einschaltbar ist und sich dann über seinen
Selbsthaltekontakt sch selbst hält.