DE17632C - Elektrische Uhr - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Uhren.

Bei der in Nachfolgendem beschriebenen, elektrischen Uhr ist die Elektricität alleinige, Triebkraft. Es ist weder das gewöhnliche Federr haus noch das sonst nöthige Räderwerk vorhanden. Die Achse eines Rades A j'.Fig. ϊ, trägt den Minutenzeiger und bewegt durch Vermittelung der erforderlichen Zwischeriräder. das Vorgelegerad B, auf dessen hohler Achse der Stundenzeiger sitzt. Ein anderes; Rad C, von dem Rad A gedreht, überträgt die Drehbewe-, gütig auf das Triebrädchen c der Hemmung. Bei dieser Anordnung wird die bewegende Kraft direct auf das Sperrrad D mit Hülfe der in Folgendem näher beschriebenen Organe übertragen.

Auf der Achse des Rades A ist eine Blatt feder α befestigt, die ein wenig kürzer ist; als der Halbmesser des Rades. , : - , .■■"·:

Wenn nun auf das Ende dieser Feder, ein Druck ausgeübt wird, der ifri Sinne der dent Räderwerke zu ertheilenden Drehung wirkt, _:.sö ist ersichtlich, dafs das Räderwerk diester .Einwirkung folgen und einen Theil der durch die Feder auf seine Achse übertragenen Kraft auch,' dem Hemmungsrade mittheilen wird. . \ : ^:

Um eine continuirliche, bewegende Kraft zu erzielen, wie sie erforderlich ist für die gleich-, mäfsige Bewegung des Uhrwerks, hat man nur auf das freie Ende der Feder einen continuirlichen Druck auszuüben, um dieselbe dadurch in. steter Spannung zu erhalten. /.

Um dies zu erreichen, ist ein mit feiner Verzahnung versehenes Sperrrad D, Fig. 1 und 2, auf der Achse des Rades A so angebracht, dafs es sich frei darauf drehen kann. Auf einer sejner Seitenflächen trägt dies Rad nahe an seiner Verzahnung einen Stift b, der bei der Drehung die Feder α nahe an ihrem Ende trifft, so. dafs die Feder als Mitnehmer für die Achse des Rades A dient, auf der, wie bemerkt, das Sperrrad D frei sich drehen kann. Auf den Umfang des Sperrrades D wirkt ein Belastungsgewieht Ζ", Fig. .2, 3 und 4, ein, das an dem Ende eines' horizontalen, in F drehbaren Hebels £. angebracht ist. Das Gewicht ist. auf dem Hebel. verstellbar und kann mittelst einer Stellschraube d darauf befestigt werden, je nachdem man durch dasselbe einen stärkeren oder schwächeren Druck auf den Umfang des Sperrrades D, also auch auf die Feder a, welche als Mitnehmer für die Achse A dient, ausüben will.

.; ,.'An der Stelle e trägt dieser Hebel einen mit/ihm durch einen Bolzen gelenkig verbundenen Arm G, Fig. 2 und 3, der in der Richtung einer Tangente sich vertical an den Umfang des Sperrrädchens D legt und einen kleinen Zahn besitzt, der in die feine Verzahnung des Rädchens eingreift.

Eine Blattfeder'/, Fig. 2, 3 und 4, drücktunter einen übergebogenen Rand g am anderen Ende des Armes G. Dadurch wird der Zahn des Armes mit dem Umfange des Sperrrades JD in steter Verbindung erhalten.

Auf diese Weise wird, so lange das Gewicht P sinkt, auf das Räderwerk der Uhr eine gleichmäfsige Drehbewegung ausgeübt.; Ist der Hebel E bis zu einer bestimmten Tiefe niedergesunken, so wird er. durch den elektrischen Strom wieder gehoben, um seine Function von Neuem beginnen zu können. Während des kurzen Augenblicks, in dem diese Hebung statt-

findet, dreht sich das Sperrrad D unter der Einwirkung der Spannkraft der erwähnten, von dem Stifte b fortwährend angedrückten Blattfeder a, so dafs also die Bewegung des Rades auf diese Weise eine continuirliche ist.

Die Wirkung der elektromagnetischen Kraft ist dabei die folgende:

Eine galvanische Batterie (am besten nach dem System Leclanche", da diese keine sauren Dämpfe entwickelt) wird ebenfalls in dem Räume, wo die Uhr aufgehängt werden soll, placirt, und zwar unterhalb des Gangwerks der Uhr, an welcher die Drähte der Batterie in den Klemmen HH, Fig. 5, durch die Klemmschrauben A A befestigt werden.

Einer dieser Drähte steht mit den Elektromagneten // durch eine Traverse H² und eine Feder A' in Verbindung, welche auf einem Isolirstücke P befestigt ist. Diese Feder A¹ trägt an ihrem freien Ende einen kleinen Isolirstift A^s, der durch eine Oeffnung in genannter Traverse H² nach oben hindurchtritt und darüber etwas hervorragt, Fig. 2, 3 und 7. Der Zweck dieser Einrichtung wird noch erörtert.

Wenn der Strom den Elektromagneten //, Fig. 2, 3, 4 und S, passirt, so zieht derselbe den aus weichem Eisen bestehenden Anker K an, der zwischen den Platinen des Uhrwerks auf der Achse i drehbar gelagert ist, Fig. 2 und 4. Gerade über der Achse i dieses Ankers liegen die beiden Zapfen F, welche den Drehpunkt für den Hebel E bilden. Anker und Hebel stehen dadurch also mit einander in directer Verbindung. Vermittelst einer Stellschraube /, Fig. 2 und 3, deren Spitze sich auf den Anker stützt, kann man die Höhenlage des Hebels E und dadurch seine Einwirkung auf das Sperrrad D reguliren.

Passirt ein Strom den Elektromagneten, so wird der Anker momentan angezogen, der Hebel E wird gehoben und der Arm G rückt mit seinem Zahn um einige Zähne auf dem Sperrrade D in die Höhe. Wird dann, wie dies noch erläutert wird, der Strom plötzlich unterbrochen, so schlägt der Anker K in seine frühere Lage zurück und mit ihm der Hebel E, der dann die vorbeschriebene Einwirkung auf das Sperrrad D wieder beginnt.

Während der kurzen Zwischenzeit, in welcher durch den Elektromagneten die Hebung des Gewichts i³ stattfindet, würde offenbar die Triebkraft für das Gangwerk der Uhr eine Unterbrechung erfahren, wenn nicht in der Feder a, Fig. i, ein gewisses Mafs von Triebkraft stets vorhanden wäre.

Ein Sperrzahn L, zwischen den Platinen um einen Bolzen drehbar gelagert und von einer Blattfeder angedrückt, verhindert das Zurückgehen des Sperrrades D, während der mit einem Sperrzahn versehene Hebel G aussetzt und gehoben wird, so dafs also während dieses Augenblicks die Triebkraft, die jetzt von der Feder α ausschliefslich ausgeht, eine nennenswerthe Unterbrechung nicht erleiden kann.

Das erforderliche präciseOeffnen und Schliefsen des galvanischen Stromes wird in der folgenden Weise bewirkt:

Der Strom wird eingeleitet durch den Contact der vertical liegenden, an ihrem unteren Ende mit einem Platinascheibchen belegten Feder M₁ Fig. 4, mit einem ebenfalls aus Piatina bestehenden Contactstifte, der an der kleinen Scheibe m befestigt wird.

Bei Unterbrechung dieses Contactes wird unmittelbar auch der Strom unterbrochen.

Die Herstellung und Unterbrechung dieses Contactes wird durch eine Scheibe N, Fig. 1 und 4, bewirkt, welche vermittelst einer, aus Isolirsubstanz bestehenden Büchse von der Achse n, Fig. 1, getragen wird. Das eine Ende dieser Achse ist in der vorderen Platine gelagert, das andere Ende in dem Kloben 0 der hinteren Platine.

Aufser den Scheiben m und N trägt diese Achse noch einen Hebel/, Fig. 1, 2 und 3, an den mittelst Bolzens eine vertical nach aufwärts gerichtete Zugstange r sich anschliefst. An ihrem oberen Ende trägt diese Zugstange eine längliche Schleife r^x , welche sich gegen den horizontalen Hebel E legt und einen mit diesem Hebel fest verbundenen Stift r⁷ umfafst hält, so dafs die Schleife längs dieses Stiftes sich auf- und abwärts verschieben und bei Hebung oder Senkung über ein gewisses Mafs hinaus den Stift mitnehmen kann.

Aufserdem trägt diese Welle einen mit einem gezahnten Bogen versehenen Hebel r~, dessen Verzahnung mit dem herabhängenden Anker r³ eines oben an der Kastenwand um einen Bolzen r ⁶ drehbaren Winkelhebels in und aufser Eingriff gebracht werden kann. Eingriff dieses Ankers findet durch den Anzug einer mit der hinteren Platine verbundenen Schraubenfeder 1^Λ statt, und dieser Eingriff wird wieder aufgehoben durch den Druck einer Stellschraube E', die in den erwähnten Hebel E eingeschraubt ist und mit ihrer abwärts gerichteten Spitze den horizontalen Arm genannten Winkelhebels beim Ende des Abwärtsganges niederdrückt.

Hiernach ist ersichtlich, dafs infolge dieser Einrichtungen die Bewegungen des Hebels E auf die Achse η übertragen und dadurch eine geringe hin- und hergehende Drehbewegung sowohl dieser Achse als auch der damit verbundenen Scheibe N erzielt werden kann.

Die Wirkung dieser kleinen Drehbewegung ist folgende:

Fig. 4 stellt den Mechanismus in einem Stadium dar, in welchem der Contact hergestellt ist, infolge dessen also ein Strom den Apparat durchkreist.

Die Scheibe N trägt an ihrer Seitenwand einen Ansatz, in welchen eine kleine Regulirscheibe schraube .r eingedreht ist. Diese drückt mit ihrer unteren Spitze auf eine horizontale Feder u, deren anderes Ende mit einem aus Isolirsubstanz bestehenden Ansatz an der Kastenwand verschraubt ist. Ferner trägt diese Scheibe auf ihrer Seitenfläche und nahe am Umfange einen Stift t, dessen Bestimmung noch erhellen wird.

Durch den elektrischen Strom wird der Anker K angezogen, und dadurch findet ein Heben des Hebels E statt. Infolge dieser Hebung, die je nach der Stärke des Stromes durch Einstellung gröfser oder geringer bemessen werden kann, wird auch die Zugstange r durch den erwähnten Stift r^r gehoben. Diese Bewegung der Zugstange überträgt sich, wie schon erklärt, auf die Scheibe N und ertheilt dieser eine kleine Drehung in der Richtung des Pfeils, Fig. 4. Sobald dies stattfindet, hört der Druck der Schraube s auf die Feder te auf und der Stift t schlägt an die Feder M, gegen deren untere Spitze das freie Ende der Feder u drückt. Die Feder M wird nun durch den Stift von der Feder u abgerückt und diese nimmt ihre Normalposition wieder ein. Die Aufhebung des Contactes der beiden Federn, also auch die Stromunterbrechung, dauert bis zu dem Augenblicke, in dem die Stellschraube ί von Neuem auf die Feder u drückt.

Wenn in dem Momente, wo der Stromschlufs stattfindet, die Schraube E' von dem horizontalen Arme r⁵ des Ankers r^% abgerückt worden, zieht die Spannkraft der Feder r⁴ den Anker gegen die Verzahnung des Hebels r², wie dies Fig. 2 darstellt.

Wenn ferner durch den Druck des Stiftes t auf die Feder M der Strom unterbrochen worden, wird der Anker K von dem Elektromagneten / losgelassen und das Gewicht P zieht den Hebel E wieder nach abwärts. Nun verbleibt der ganze Mechanismus, bestehend aus Zugstange r, Hebel p, Achse n, dem gezahnten Hebel r², sowie der Scheibe JV so lange in derjenigen Position, in die er bei dem Aufwärtsgange des Gegengewichts P gebracht worden, als nicht die Schraube E¹ auf den horizontalen Arm r⁵ des Ankers r³' drückt, vorausgesetzt, dafs der Hebel E bei seinem Niedergange auf die Zugstange r, deren obere Schleife r' den Hebelstift r⁷ umfafst hält, keinen Druck ausübt, dieser Stift vielmehr in jener Schleife frei abwärts sich bewegt. Sobald aber die Schraube E^x auf den Arm r⁵ drückt, wie dies Fig. 3 darstellt, wird der verzahnte Hebel r² ausgelöst. Derselbe sinkt infolge seiner Schwere und bringt den Mechanismus dadurch in diejenige Position, Fig. 3, bei welcher Stromschlufs eintritt; denn es findet infolge des Sinkens des Hebels ein Niederdrücken der Feder u, Fig. 4, durch den Stift ί statt, der Stift t, Fig. 6, | macht die Feder M wieder frei und das Platinascheibchen der letzteren schlägt auf den Contactstift der Scheibe m.

Ist der Contact wieder hergestellt, so wird die Zugstange r von dem Stift r"¹ wieder gehoben und der Mechanismus nimmt dann die in Fig. 2 und 6 dargestellte Position ein. Dies Spiel wiederholt sich, so lange die Batterie einen genügend kräftigen Strom erzeugt, der dem Elektromagneten // den Anker K anzuziehen ermöglicht.

Es kann der Fall eintreten, dafs die Batterie hierzu nicht kräftig genug ist. Würde hierbei nichtsdestoweniger Contact stattfinden, so würde die erzeugte Elektricität unausgenutzt bleiben, wenn man für diesen Fall keine besondere Einrichtung treffen würde. Diese bereits früher angedeutete Einrichtung ist in Fig. 2, 3 und 7 dargestellt.

Ist nämlich in einem solchen Falle durch die Feder M der Contact hergestellt, so wird durch den anderen Poldraht der Stromschlufs dadurch verhindert, dafs man diesen mit den Drahtwindungen des Elektromagneten nicht in directe Verbindung bringt, sondern eine Feder h¹ einschaltet, die man an dem Isolirstück Λ² befestigt. Die Feder trägt an ihrem freien Ende einen Isolirstift h^% , der, wie schon bemerkt, durch eine Oeffnung in der Traverse H^ hindurchtritt und darüber etwas hervorragt. Diese Traverse steht mit dem betreffenden Pole der Batterie in Verbindung. Reicht also die Stärke des Elektromagneten nicht mehr aus, den Anker K ganz niederzuziehen, so wird letzterer bei seinem allmäligen Niedergange auf den Isolirstift h^% stofsen, ihn niederdrücken und dadurch die Feder h ^: von der Traverse H² abheben, wodurch Stromunterbrechung sofort eintritt.

Auf diese Weise verhindert die Uhr bei zu schwacher galvanischer Batterie automatisch jeden unnützen Aufwand von Elektricität.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. In Combination mit dem Haupttriebrad D, Fig. ι und 2, das auf der Achse des Zahnrades A lose sitzt, ein Stift b, der nahe am Umfange auf der Seite des Rades D befestigt ist und die Drehung des letzteren auf eine Blattfeder α überträgt, die mit ihrem einen Ende an jener Achse befestigt ist, um durch ihre Spannung die Drehung der Achse gleichmäfsig zu erhalten, sowie ein Sperrzahn L zur Verhütung der Rückwärtsdrehung des Haupttriebrades D.

2. Die Verbindung des Ankers K mit dem Hebel E unter einem veränderlichen Winkel, der durch eine Stellschraube oder ein sonstiges Organ bestimmt werden kann, wobei K durch den Elektromagneten / und E

durch sein Gegengewicht P abwechselnd ihre Bewegung auf den Mechanismus übertragen.

3. Der Mechanismus zur automatischen Stromunterbrechung bei zu schwach werdender Batterie, bestehend aus einer Traverse M², an die sich eine an einem Isolirstücke /ι² befestigte Feder h^x anlegt und dadurch den einen Batteriedraht mit dem Elektromagneten / / leitend verbindet, welche Feder mit einem durch eine Oeffhung der Traverse nach oben hervorragenden Isolirstift /ι³ versehen ist, auf den bei nachlassender Stromstärke der eine Arm des Ankers K niederfällt, wodurch dann ein Abrücken der Feder von der Traverse und deshalb eine Unterbrechung des Stroms erfolgt.

Hierzu I Blatt Zeichnungen.