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Vorrichtung zum drahtlosen Betriebe elektrischer Nebenuhren, die sich
zu bestimmten Zeitpunkten zum Empfang der Wellen einstellen. Gegenstand der vorliegenden
Erfindung ist eine Vorrichtung zum selbsttätigen Aufziehen und zum Richten von Uhren
und sonstigen Einrichtungen zum Messen und Registrieren der Zeit, bei welcher die
auf drahtlosem Wege zu bestimmten Zeiten übermittelten Zeichen benutzt werden.
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Die Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ermöglicht es, die Wechselströme
zu empfangen, deren Frequenz derjenigen des
Schalles gleich ist
(Tonfrequenz), und dadurch elektrische Kontakte herzustellen, deren Dauer derjenigen
dieser Ströme gleich ist. Die Vorrichtung ist derart eingerichtet, daß außer den
gewählten Zeitpunkten kein Empfang stattfindet. Die Herstellung der elektrischen
Kontakte bewirkt das selbsttätige Aufziehen der Mutteruhr und deren Richten mittels
eines Elektromotors. Gleichzeitig werden einige Nebenuhren mit Hilfe von Elektromagneten
oder sonstigen geeigneten Mitteln ebenfalls gerichtet.
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Eine Ausführung der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist als Beispiel
auf der Zeichnung dargestellt.
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Abb. i ist eine schematische Übersicht der gesamten Einrichtung.
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Abb.2 und 3 zeigen in Ansicht von der Seite und von unten die Einrichtung
zum selbsttätigen Aufziehen.
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Abb. q. veranschaulicht die Anordnung einer Zeigerachse.
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Abb.5 zeigt die Vorrichtung zum Richten der Nebenuhren.
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Abb.6 stellt eine abweichende Ausführung einer Einzelheit dar.
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Abb. 7 zeigt ebenfalls eine abweichende Ausführung einer Einzelheit
der Abb. i.
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Eine wichtige Eigenart des Empfängers der Zeitsignale besteht darin,
daß man, statt die Einwirkung der U'irbelströme auf diesen Empfänger zu verhindern,
die Anordnung derart trifft, daß die Richtvorrichtung nur durch ein vorbestimmtes
Signal betätigt wird, das einer Pause bestimmter Dauer folgt, welche durch eine
Unterbrechung des Senders erzielt wird. So kann man z. B. die internationaler Zeitangaben
des Eiffelturmes benutzen, die von i 144 bis i 149 Uhr (Sommerzeit) stattfinden,
und zwar im Augenblick der Pause von 1145 bis 1146 Uhr, wobei man sich des Zeichens
von i i46 bedient. Zum Empfang der Wechselströme, deren Frequenz derjenigen des
Schalles entspricht, bedient man sich eines Fernsprechhörers i (Abb. i), der in
seiner Mitte einen platinierten Kontakt trägt, gegen welchen mit leichtem Druck
das eine Ende eines ebenfalls platinierten Körpers 2 anliegt, der bei 3 mittels
eines sehr biegsamen Metallstreifens q. aufgehängt ist. Im Ruhezustand ist der Widerstand
dieses Kontaktpunktes gleich Null, und falls man den Stromkreis der Batterie 5 mittels
des Schalters 6, 7 der Uhr, des Widerstandes 8, des Relais 9 und des Kontaktes io
schließt, so wird kein Strom durch dieses Relais 9 fließen, da es durch den genannten
Kontakt als Nebenschluß geschaltet ist. Läßt man jedoch in diesem Augenblick einen
Strom von der Frequenz des Schalles durch den Hörer fließen; so wird die Membran
während ihrer Schwingungen im Berührungspunkte mit dem Körper 2 einen sehr hohen
Ohmschen Widerstand schaffen, wodurch das Relais 9 erregt wird und den Anker i i
so lange anzieht, als der Strom durch den Hörer fließt. Sobald die Schwingungen
der Membran aufhören, stellt sich die Berührung zwischen dem Kontakt und dem Körper
2 wieder her, wodurch der Strom aufhört, durch das Relais 9 zu fließen, welches
somit seinen Anker wieder freigibt.
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Zum Empfang des - Richtsignals wirkt ein kleiner Heizwiderstand 12
bekannter Art wie folgt: Der Leiter 12, dessen Widerstand genau vorbestimmt ist,
ist um zwei Metallstreifen 13, i q. gewickelt, die gegeneinanderliegen und aneinandergelötet
sind. Diese Streifen bestehen aus zwei beliebigen Metallen, die einen merklichen
Dehnungsunterschied besitzen. Sie sind bei 15 befestigt.
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Wird der Leiter 12 in den Stromkreis der Batterie 5 eingeschaltet,
wie dies aus der Abb. i ersichtlich ist, so wird er sich selbst und ebenfalls die
beiden Streifen erhitzen. Letztere werden unter der Einswirkung der Hitze sich langsam
krümmen, und, falls der Strom eine bestimmte Zeitspanne andauert, was während der
Pause im Augenblick des Richtens stattfindet, so werden die Streifen den Stromkreis
16 durch den Kontakt 17 schließen.
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Folgt jedoch in diesem Augenblick auf die Pause ein der Zeitangabe
entsprechender Strom, der dann durch den Hörer i fließt, so wird die Membran in
Schwingung versetzt, das Relais 9 erregt sich und zieht seinen Anker i i an, welcher
den Stromkreis des Elektromagneten 18 der Richtvorrichtung schließt. Der
erregte Magnet 18 zieht den Hebel i9 an, der somit den Stromkreis des Motors
21 bei 2o schließt.
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Hält das Zeitsignal an, wodurch der Leiter 22 durch den Anker i i
des Relais 9 geschlossen gehalten wird, und bleibt der Schalter 6, 7 der Uhr ebenfalls
geschlossen, so wird, da der Widerstand 12 nicht mehr in den Stromkreis der Batterie
5 geschaltet ist, der Doppelstreifen 13, i q. sich von seinem Berührungspunkte 17
infolge des Erkaltens entfernen und die ursprüngliche Lage wieder einnehmen. In
diesem Augenblick gibt der Elektromagnet 18 seinen Anker 19 wieder frei, so daß
ein mit diesem Anker verbundener Hebel 23 durch eine Feder 2¢ wieder in die Ruhelage
gebracht wird. Gleichzeitig wird der Anker mittels des Kontaktes 2o den Strom des
Motors unterbrechen.
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Die störende Wirkung der Sendungen und der Pausen, deren Dauer größer
ist als diejenige, für welche der Heizwiderstand eingestellt ist, muß vermieden
werden. Zu diesem
Zweck und unter Zuhilfenahme einer Nebenstromquelle
schließt und öffnet der Schalter 6, 7 selbsttätig den auf die Empfängervorrichtungen
wirkenden Strom der Batterie 5 und dies einige Sekunden oder Minuten vor oder nach
dem Empfang der Signale.
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Befindet sich der Schalter 6, 7 in geschlossenem Zustande, so wird
das Relais 25 erregt und stellt die beiden Kontakte i o und 26 in die Arbeitsstellung
ein. Der Kontakt io schließt den Heizstromkreis (Lampen mit drei Elektroden 27)
und bereitet die Wirkung des Relais 9, des Hörers i und des Heizwiderstandes 12
vor. Der Kontakt 29 verbindet den Empfänger 28 mit der Antenne 29, die vorher geerdet
war (bei 30).
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Die Vorrichtung ist somit bereit, die Zeitsignale aufzufangen. Sobald
dies stattgefunden hat, öffnet sich der Schalter 6, 7 wieder, wodurch der Stromkreis
des Relais 25 unterbrochen wird. Letzteres gibt dadurch seinen Anker frei und die
Kontakte i o und 26 nehmen ihre Ruhestellung wieder ein, wodurch gleichzeitig die
Verbindungen der Einrichtung unterbrochen und die Antenne wieder geerdet wird. Für
den Fall, in welchem aus einem beliebigen Grunde kein Empfang stattfindet, wird
die Nebenstromquelle selbst den Schalter 6, 7 der Uhr wieder öffnen, wie
dies weiter unten beschrieben wird.
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Das Aufziehen der Uhr (Abb. i bis 3) erfolgt unter Zuhilfenahme eines
kleinen Motors 2 i, auf dessen Welle eine Rolle 3 i sitzt, welche beständig auf
einer Reibscheibe 32 läuft, die auf einem Zahnrad 33 sitzt.
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Dieses Rad (Abb.2) treibt durch Vermittlung von Vorgelegerädern 34,
35, 34a# 35a die Federtrommel 36 mit einer geeigneten Obersetzung an. Auf
der Welle der Trommel 36
sitzt ein Rad 37, das mittels des Zwischenrades 38
mit dem letzten Rade des Getriebes in Verbindung steht. Auf dem entgegengesetzten
Ende der Welle dieser Trommel ist ein Finger 39 angeordnet, der eine gekrümmte Feder
4o trägt. Die Verbindung zwischen der Trommel, der Feder und der Trommelachse ist
derart beschaffen, daß sie nachgeben kann, falls man die Uhr zu weit aufzieht, wodurch
das Brechen der Feder verhütet wird. Die Trommel 36 trägt einen Finger 41, der bei
jeder Umdrehung ein mit 2o Zähnen versehenes Rad 42 um einen Zahn dreht. Dieses
Rad trägt einer. Anschlag 43 aus elektrisch isolierendem Material, gegen welchen
sich unter der Wirkung einer Feder 4.4 ein Hebel 45 anlegen kann, der mit einem
Stift 46 eine Kontaktvorrichtung für das Einschalten des Motors 2 i bildet. Das
genannte Rad kämmt mit einem anderen Rade 47 gleichen Durchmessers, das ebenfalls
um einen Zahn weiter gedreht wird, sobald die Trommel eine Umdrehung ausführt. Die
am Finger 39 sitzende Feder 40 wirkt für das Einschalten des Motors 2 i auf das
Rad 47 ein, das durch Vermittlung der- Zwischenräder 34, 35, 34a, 35a die Tromme136
aufzieht.
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Diese Trommel schaltet bei jeder Umdrehung das Rad 42 um einen Zahn
in Richtung des Pfeiles weiter, wobei dieses Rad auf das Rad 47 einwirkt, jedoch
in einer Richtung, die derjenigen des auf diesem Rad angedeuteten Pfeiles entgegengesetzt
ist (Abb. 2). In diesem Augenblick wird die mit dem Rade 47 eingreifende Feder 4o
nachgeben, da der auf diese Feder beim Aufziehen wirkende Druck größer ist als derjenige,
der -zum Weiterschalten des Rades erforderlich ist, d. h. für das Einschalten des
Motors.
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Eine Umdrehung der Trommel stellt vier Stunden Betrieb dar. Das erstmalige
Aufziehen erfolgt wie folgt: Das Rad 42 wird in Richtung des Pfeiles (Abb. 3) so
weit vorgerückt, daß der Hebel 45 nicht durch den Anschlag 43 zurückgehalten wird
und mit dem Kontaktstift 46 in Berüh# rung kommt. Von diesem Augenblick an wird
der auf diese Weise in den Stromkreis geschaltete Motor durch Vermittlung der Räder
33, 34, 35 die Trommel 36 aufziehen, welche bei jeder Umdrehung das Rad 42
mittels des Fingers 4 i um einen Zahn weiter schalten wird bis zu dem Augenblick,
in dem der Anschlag 43 wieder unter den Hebel 45 zu liegen kommt, wodurch der Stromkreis
des Motors unterbrochen wird. Das Aufziehen entspricht einer Umdrehung des Rades
42 weniger zwei Zähnen, d. h. also 18 Zähnen. Wenn man also für jeden Zahn
vier Betriebsstunden rechnet, so wird die Uhr 72 Stunden Gangzeit haben. Um dem
Uhrwerk einen regelmäßigen Gang zu verleihen, ist die Anordnung getroffen worden,
daß das Aufziehen alle vier Stunden erfolgt, damit die Uhrfeder eine annähernd gleichbleibende
Kraft liefert.
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Die um 18 Umdrehungen aufgezogene Trommel wird somit alle vier
Stunden um eine Umdrehung wieder aufgezogen.
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Das selbsttätige Einschalten des Motors 2 i in den Stromkreis geschieht
folgendermaßen: Der Finger 39 schaltet mittels seiner Feder 4o das Rad 47 in der
Richtung des Pfeiles (Abb.3) um einen Zahn weiter, wodurch das Rad 42 ebenfalls
um einen Zahn weiter gedreht wird, jedoch in einer dem Pfeil entgegengesetzten Richtung.
Da in diesem Augenblick der Anschlag 43 die Nase des Hebels 45 nicht mehr unterstützt,
so wird dieser unter der Wirkung der Feder 44 den Stromkreis des Motors schließen.
Während ihrer Drehung wird sodann die Trommel das Rad 42 in Richtung des Pfeiles
um einen Zahn weiter schalten, wodurch der Anschlag 43 wieder unter die
Nase
des Hebels 45 zu liegen kommt und der Motor zum Stillstand gebracht wird.
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Bleibt im Augenblick des Einschaltens des Motors der Strom des Netzes
aus, so wird die Uhr infolge der 68 Reservestunden weiterlaufen und der Finger 40
wird bei jeder Umdrehung, also alle vier Stunden, das Rad 47 und das Rad 42 um einen
Zahn weiter schalten, wodurch der Anschlag 43 vom Hebel 45 ent# fernt wird.
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Stellt sich der Netzstrom wieder ein, so wird der eingeschaltete Motor
die Trommel um ebenso viele Umdrehungen wieder aufziehen, als die Trommelwelle gemacht
hat. Das Ende des Aufziehens wird stets durch das Rad 42 gesteuert, welches den
Anschlag 43 unter den Hebel 45 zurückbringt.
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Alle Stromunterbrechungen, die nicht über 72 Stunden hinausgehen,
werden somit den Gang der Uhr in keiner Weise beeinträchtigen, da die Wiedergewinnung
des Kraftvorrates selbsttätig erfolgt.
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Die mechanische Vorrichtung nach Abb. i zum Einstellen der Zeiger
ist -wie folgt beschaffen: Auf der den Minutenzeiger tragenden Achse 48 sitzt ein
zweiarmiger Anschlag 49 und 5o. Der Arm 5o schaltet bei jeder Stundenumdrehung ein
Rad 5 i um einen Zahn weiter, und eine Stellfeder 52 regelt die Stellung dieses
Rades bei jeder stündlichen Verschiebung. Das Rad 5 i ist mit 25 Zähnen versehen
und trägt auf der Oberseite einen Anschlag 53 aus elektrisch isolierendem Stoff
und einen Stellstift 54, der durch einen gekröpften Arm 55 angetrieben wird, welcher
auf dem Arm 5o des Anschlages sitzt. Das Rad 5 i trägt ebenfalls einen Stift 56,
welcher derart eingestellt ist, daß der freie Arm des Hebels 57, der bei 58 schwingend
gelagert ist, beim Anstoßen dieses Stiftes das Rad 5 i um einen Zahn weiter schaltet,
wodurch der Anschlag 53 von der in Abb. i dargestellten Stellung weitergerückt wird
und dabei den Stromkreis 59 der Empfängervorrichtungen abschaltet, denn die Nase
6o, welche auf dem Streifen 6 sitzt, wird dadurch freigegeben, und der Streifen
6 entfernt sich vom Streifen 7.
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Der lose auf der Welle 61 sitzende Hebel 23 trägt einen Arm 62, auf
dem bei 63 ein Rad 64 drehbar gelagert ist, das in ein auf der Welle 6 1
sitzendes Rad 65 eingreift. Auf der Welle 61 ist ein Finger 66 befestigt. Schlägt
der Hebel 23 in Richtung des Pfeiles aus, so kommt das Rad 64 mit dem Aufziehrade
67 in Eingriff. Das Ganze geht dann unter der Wirkung der Feder 24 zurück, und das
Rad 6:1 stößt gegen einen Anschlag 68, der auf die Räder 64, 65 als Bremse wirkt,
um die Verschiebung des Fingers 66 zu verhindern. Einige Minuten vor dem Empfang
der Zeitangabe (Stellung der Abb. i) greift der Arm 5o in das Rad 5 i ein und schließt
durch Vermittlung des Anschlages 53 den Stromkreis 59, indem dieser Anschlag die
beiden Streifen 6 und 7 miteinander verbindet. Hierdurch werden die Empfängervorrichtungen
durch Vermittlung des Relais 2 5 für den Betrieb eingestellt. In dem durch den Sender
genau festgestellten Augenblick wird die Zeitangabe übermittelt und bewirkt die
Erregung des Elektromagneten 18, der gleichzeitig mit seinem Anker i 9 den Hebel
23 anzieht, so daß das Rad 64 in Eingriff mit dem Rade 67 kommt und der Kontakt
2o den Stromkreis des Motors schließt. Gleichzeitig schließt der Anker i 9 einen
Kontakt 69, durch dessen Vermittlung die Batterie 5 ein Relais 7o erregt, welches
das Richten der Nebenuhren bewirkt.
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Infolge der Drehung des Motors dreht sich in diesem Augenblick der
Finger 66 in Richtung des Pfeiles und bringt, falls die Uhr nachgeht, den Arm 49
auf die richtige Zeit zurück. Geht jedoch die Uhr vor, so wird ein durch den Finger
66 geführter Hebel 74 der bei 72 schwingend gelagert ist, durch den Teil 73 den
Arm ebenfalls auf die genaue Zeit einstellen. Gleichzeitig wird ein Arm 7 i, indem
er auf das Herz 7 5 des Sekundenzeigers einen Druck ausübt, diesen Zeiger in die
Nullstellung zurückbringen. Dieser Hebel wird sodann durch die Feder 76 wieder gegen
den Stift 77 gedrückt.
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Bei seiner Weiterbewegung bringt der Finger 66 den Hebel 57 ebenfalls
zum Ausschlag, der sodann in Richtung des Pfeiles mittels des Stiftes 56 das Rad
5 i um einen Zahn weiter schalten wird, wodurch bei 6, 7 der Stromkreis des Relais
25 unterbrochen wird. Eben. so wird dadurch der Elektromagnet 18 außer Betrieb gesetzt
und gibt seinen Anker frei, wodurch der Stromkreis des Motors und derjenige des
Relais 70 unterbrochen wird. Sodann kehrt der Hebel 23 unter der Wirkung
der Feder 24 in die Ruhestellung zurück. 24 Stunden später wird der Arm 5o den Anschlag
wieder in Berührung mit dem Streifen 6 durch Weiterschaltung des Rades 5 i um einen
Zahn pro Stunde gebracht haben.
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Falls aus irgendeinem Grunde das Richten der Uhr nicht stattgefunden
hat, so wird der Arm 5 5 einige Minuten nach Empfang des Signales wirken, und zwar
auf den Stift 54, wodurch der Schalter 6, 7 geöffnet wird und das Rad 5 i um einen
Zahn weiter dreht.
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Abb.4 zeigt eine Ausbildung der Zeigerachse 48 und des Anschlages
mit den beiden Armen 49 und 5o, die vorteilhafter ist.
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Der Arm 49 ist mit einer Bohrung versehen, die in der Nähe des Zentrierloches
der Achse 48 verjüngt ist. Die Öffnung der Bohrung ist
mit Gewinde
versehen. Ein Federzapfen 9 t greift beständig in die Nut 92 der Welle 90 ein, und
zwar unter dem Drucke einer Feder 93, die durch eine Schraube 9¢ gehalten und eingestellt
wird.
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Diese Anordnung beseitigt die Nachteile der bekannten Anordnungen
dieser Art bei großen Uhren. Der Nachteil wird durch den beständigen Druck der Feder
93 beseitigt, welche den Zapfen 9 r in die Nut 92 der Welle 9o drückt, wozu auch
die Einstellschraube 9.1 beiträgt.
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Es ist zu bemerken, daß man statt eines einzigen Fingers 66 zum Richtender
Mutteruhr mehrere, z. B. vier kreuzförmig angeordnete Arme 66 benutzen kann, die
einander ähnlich gestaltet sind (Abb. 5), die dann mit einer vierfach geringeren
Geschwindigkeit drehen werden. Anderseits wird man, ohne vom Wesen der Erfindung
abzuweichen, die Anordnung und die Beschaffenheit der Einzelteile der Richtvorrichtung
ändern können, denn die beschriebene Vorrichtung soll nur als Beispiel gelten. Besonders
ist hervorzuheben, daß der Elektromotor 2 1 durch jeden anderen geeigneten Motor
ersetzt werden kann.
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Die Abb. 6 zeigt, in welcher Weise der Heizwiderstand 13, 17
der Abb. i angeordnet werden kann, um das Schließen des Heizstromkreises 5, 6, 7,
15, 12, 11, 27 nicht mehr während der Pause, sondern während des Empfanges einer
Sendung zu bewirken.
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Für diesen Fall ist die Schaltung der Leiter i 2 und 22 mit den beiden
Klemmen des Schalters i i umgekehrt. Es ergibt sich daraus, daß, sobald der Elektromagnet
9 den Schalter i i anzieht, der Heizstromkreis 5, 6, 7 , 15,
12, I I, 27 geschlossen
wird, der Doppelstreifen 13 sich langsam biegt, und wenn der Strom eine genügend
lange Zeit anhält, was während der Zeitangabe der Fall ist, so wird das Ende 14
mit der Klemme 17 in Verbindung kommen und verbleibt in dieser Stellung so lange,
als der Strom durchfließt. Der Streifen rückt nur dann von der Klemme ab, wenn der
Strom unterbrochen ist. Das Ende der Zeitangabe hat zur Wirkung, daß der Schalter
i i wieder freigegeben wird, der dann den Stromkreis des Elektromagneten 18
durch die Leiter 5, 6, 7, 15, 14, 17, 16, 18, 22, 11, 27 für das Richten der Uhr
schließt.
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Diese Wirkungsweise kann der zuerst beschriebenen vorgezogen werden,
und zwar in dem Falle, wo der Empfang der Sendung schlecht ist oder durch Wirbelströme
gestört wird.