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Gangregelung durch Synchronisierung von schwingenden Zeitmeßgangreglern
mittels eines Netzwechselstromes Die Erfindung.betrifft eine Gangregelung für einen
von einem Arbeitsspeicher angetriebenen Zeitmesser mit Schwingungsgangregler (Unruhe,
Pendel). Für diesen Zweck sind schon Regeleinrichtungen vorgeschlagen, die den Ablauf
des Zeitmesserlaufwerkes in Abhängigkeit von der Frequenz einer die Regeleinrichtung
speisenden Wechselspannung regeln. Jedoch besitzen diese bekannten Regeleinrichtungen
verschiedene Nachteile, die vor allem in der Verwendung von Differentialgetrieben,
Zahnradübersetzungen o. dgl. bestehen -und die durch die vorliegende Erfindung vermieden
werden. So ist z. B. eine Uhrenanlage bekanntgeworden, in der eine selbständig gehende
Uhr durch Zwischenschaltung von Differentialgetrieben mit dem Ablauf eines vom Netz
syn'chron gehaltenen Motors vergUchen wird, in dem bei genügend großen Abweichungen
eine Verstellung an der die Schwingungsdauer des Gangreglers bestimmenden Feder
vorgenommen wird. Diese Einrichtung ist durch den großen Aufwand von mechanischen
Getrieben nicht nur teuer, sondern besitzt auch den Nachteil, daß bei Aussetzen
des Regeleinflusses die Unruhe mit derjenigen Schwingungsdauer weiterläuft, die
gerade bei Aussetzen der Regeleinrichtung an der Unruhefeder eingestellt war. In
einer anderen bekannten Uhrenlage erteilt ein Synchronmotor über ein Untersetzungsgetriebe
einem aus einem Hammer bestehenden Regelorgan eine Sollschwingungsfrequenz, die
den Gangregler bei einer Abweichung durch Anstoßen auf die einzuhaltende Schwingungsdauer
einregelt. Auch dieses Verfahren ist im Aufbau teuer und erfordert ein sehr präzises
Gangwerk, da es notwendig ist, die Schwingungsamplitude des Gangreglers möglichst
konstant zu halten, damit ein einwandfreies Zusammenwirken des Gangreglers mit dem
anstoßenden Hammer jederzeit gewährleistet wird.
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Alle die oben beschriebenen Nachteile der bisher bekanntgewordenen
Uhrenanlagen werden durch die vorliegende Erfindung dadurch vermieden, daß ein vom
regelnden Wechselstrom erzeugtes elektromagnetisches Wechselfeld unmittelbar die
Schwingungen des Gangreglers dadurch beeinfiußt, daß es durch seine Fernkraftwirkung
auf an der Unruhe befestigte ferromagnetische Teile mit seinen zwischen zwei Grenzwerten
schwingenden Amplituden hemmend oder verzögernd einwirkt.
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Bei einer solchen Ausführung der Gangregelung werden alle mit Fehlern
und Gangspiel behafteten mechanischen Übersetzungen,
Differentialgetriebe
u. dgl. vermieden, so daß bei gegebener Frequenz des Wechselstromes die Gangregelung
mit einer größtmöglichen. Genauigkeit erfolgt.
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Auf weitere Merkmale der Erfindung sowie auf Einzelheiten des Regelverfahrens
wird in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an gegebener Stelle
verwiesen.
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Von den das Ausführungsbeispiel darstellenden Abb. i und 2 zeigt Abb.
i in teilweise schematischer Darstellung eine durch ein Federgehäuse angetriebene
Unruheuhr, während Abb. 2 unter Weglassen aller den Erfindungsgedanken nicht berührenden
Einzelheiten eine Einrichtung zeigt, die gegenüber der nach Abb. i in der Weise
abgeändert ist, daß der die Uhr regelnde Wechselstrom nicht unmittelbar der den
Aufzugsmotor speisenden Wechselstromquelle, sondern einer auf dem Stator dieses
Motors angebrachten, nach Art eines Transformators wirkenden zweiten Wicklung entnommen
wird. , In den Abb. ist i der Aufzugsmotor, der in bekannter Weise über eine Ferrarisscheibe
2, eine Schnecke 3 nebst zugehörigem Schneckenrad q. und ein Zahnradvorgelege 5
bis ; das Federgehäuse 8 aufzieht. Da die Erregerwicklung des Antriebsmotors dauernd
mit der Wechselstromquelle verbunden ist, ist zweckmäßig zwischen Ferrarisscheibe
und Federgehäuse eine beispielsweise als Rutschkupplung ausgebildete Kupplungseinrichtung
vorzusehen, welche das Aufzugdrehmoment des Motors nur zeitweilig dein Federgehäuse
übermittelt.
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Das Federgehäuse 8 treibt über Zahnradvorgelege 9, to ein über dein
Zifferblatt i i angeordnetes Zeigerpaar 12, 13 an, dessen Ablauf über Zahnradvorgelege
1d, i 5 durch ein von der Unruhe 16 gesteuertes Hemmwerk geregelt wird.
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Gemäß der Erfindung ist diese Unruhe mit einem aus magnetischem Material
gefertigten Stift 17, der auch als Dauermagnet ausgebildet sein kann, versehen,
der in der Mittellage der Unruhe sich gegenüber zwei als Polschuhe ausgebildeten
Ansätzen i8, i9 des Synchronmotors i befindet.
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Bei jeder 1/5 Sekunde andauernden Unruheschwingung führt das durch
den Wechselstrom verursachte magnetische Feld zehn Halbwellen aus, von denen immer
nur beispielsweise die erste auf den mit der Unruhe verbundenen Stift
17 einwirkt, da nur in diesem Zeitpunkt dieser sich in unmittelbarer Nähe
der Polschuhe 18, i9 befindet. Erfolgen die Unruheschwingungen in einer Zeit, die
länger oder kürzer als der zehn Halbwellen des Netzstromes entsprechende Zeitbetrag
ist, so wird durch jede zehnte Halbwelle die Unruhe entweder verzögert oder beschleunigt
und da-.durch ständig das von der Unruhe beeinflußte Laufwerk der Uhr geregelt.
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Es ist augenscheinlich, daß diese Regelart auch bei Pendeluhren verwendbar
ist, bei welchen die Regellialbwelle des Wechselstroms entsprechend auf das Pendel
oder einen unmittelbar mit dem Pendel gekoppelten Teil des Laufwerkes einwirken
würde. Bei Unruhen, deren Schwingung, im Bogenmaß gerechnet, mehr als i 8o° beträgt,
ist es zweckmäßig, nur einen Polschuh 18 bzw. i9 vorzusehen, wobei der Stift
17 ebenfalls mit nur einem durch diesen Polschuh beeinflußten Ankerpol ausgerüstet
wird.
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In Abb.2 ist i wiederum der Aufzugsmotor, der über die Ferrarisscheibe
2 die Schnecke 3 antreibt. Außer seiner unmittelbar an die Wechselstroinquelle angeschlossenen
Erregerwicklung I besitzt jedoch dieser Motor noch eine zweite Wicklung 1I, die
in Reihe mit der Erregerwicklung des Regelmagneten 2o liegt. Dieser Regeltnagnet
besitzt wiederum zwei Polschuhe 18, i9, die in der vorbeschriebenen Weise auf den
an der Unruhe i6 befestigten Stift 17 einwirkt.
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Durch eine derartige Anordnung einer zweiten, nach Art eines Transformators
wirkenden Wicklung kann man die auf die Unruhe wirkenden Regelkräfte unabhängig
von der Stärke des magnetischen Feldes im Antriebsmotor bemessen. Außerdem ermöglicht
es eine derartige Ausführung, die Unruheregelung bei nicht voll erregtem Antriebsmotor
vorzunehmen. Soll z. B. der Aufzugsmotor das Federgehäuse nicht aufziehen, so wird
in die Erregerwicklung des Motors mit der Wechselstromquelle verbindendenLeitung
ein Widerstand eingeschaltet, der die Erregerstromstärke so weit schwächt, daß das
Erregerfeld nicht zum Antrieb der Ferrarisscheibe 2 genügt, jedoch in der Wicklung
II eine E. 1I. K. induziert, die zur Regelung der Unruhe 16 durch den Regelmagneten
2o bereits ausreicht. Ist die Ampere-Windungszahl des Regelmagneten eine derartige,
daß bei diesem Betriebsfall bereits nahezu die Sättigung des Eisenkerns erreicht
wird, so kann die beim Aufzug des Federgehäuses sich vergrößernde Erregerstromstärke
des Antriebsmotors in gleicher Weise die auf die Unruhe einwirkenden Regelkräfte
vergrößern.