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Gangregelung für von einem Arbeitsspeicher angetriebene Zeitmesser
- mit schwingendem Gangregler Die Erfindung betrifft eine vorteilhafte Weiterentwicklung
der- Gangregelung nach dem Hauptpatent, und zwar dadurch, daß den den Ablauf des
Laufwerkes entsprechend der Netzwechselspannung beeinflussenden Regeleinrichtungen
eine Gleichrichteranordnung zugeordnet ist, welche mindestens die der Regelhalbwelle
vorangehende und die ihr folgende Halbwelle ganz oder zum Teil unterdrückt.
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Durch eine derartige Gleichrichteranordnüng, die in beliebiger Weise,
z. B. auch als mit synchroner Drehzahl umlaufender mechanischer Unterbrecher, ausgebildet
sein kann, wird einmal der unerwünschte Einflüß, den die der Regelhalbwelle vorangehenden
und die ihr folgenden Halbwellen auf die Regeleinrichtung ausüben, unterdrückt.
Dadurch, daß, wie im Ausführungsbeispiel gezeigt wird, die Gleichrichteranordnung
die der Regelhalbwelle beim Vorschwingen der Hemmwerksunruhe entsprechende Halbwelle
beim Rückschwingen unterdrückt, wird bei einer Vollschwingung der Unruhe nur eine
Regelhalbwelle wirksam, wodurch weiterhin ein ruhigerer Gang des Hemmwerks gewährleistet
ist. Außerdem unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel von der Anordnung nach
dem Hauptpatent dadurch, daß die Hemmwerksunruhe, die natürlich auch durch eine
Pendelanordnung ersetzt sein kann, eine derartige Eigenschwingungszahl besitzt,
daß die der Regelhalbwelle um die Zeitdauer einer Unruhehalbschwingung folgende
Halbwelle eine der Regelhalbwelle entgegengesetzte Spannungs- bzw. Stromrichtung
aufweist.
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Durch die Verbindung der zuletzt erwähnten beiden Eigentümlichkeiten
des Ausführungsbeispiels (Umkehr der Spannungs-bzw. Stromrichtung bei der zweiten
Halbwelle und Unterdrückung dieser Halb-,velle) wird ein freies Rückschwingen der
beim Vorschwingen geregelten Unruhe sichergestellt.
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In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens
unter Weglassung aller ihn nicht unmittelbar berührender Einzelheiten schaubildlich
dargestellt worden, und zwar zeigt Fig. r von dem entsprechend der Netzspannung
geregelten Laufwerk im wesentlichen nur den auf die Unruhe einwirkenden Elektromagneten,
während
in den Fig. 2 und 3 die Einwirkung des itii Stromkreis des
Elektromagneten angeordneten Gleichrichters auf den Regelwechsel-: stroni angedeutet
wird und in Fig. <j:-eine graphische Darstellung der während ';:; Sekunde zwischen
dein Steuerelektromagneten und der zu regelnden Unruhe sieh abspielenden Wechselbeziehungen
gegeben ist.
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In Fig. i ist 16 die in Übereinstimmung mit der Anordnung nach dem
Hauptpatent bezeichnete Unruhe, die einen radial angeordneten Stabmagneten 21 trägt.
Dieser Stabniagnet soll beispielsweise so magnetiAiert sein, daß sein nach außen
gerichtetes Ende als Südpol anzusehen ist.
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In der -Null- bzw. Mittelstellung der Unruhe befindet sich der mit
.5 bezeichnete Südpol zwischen zwei polartigen Ansätzen 22 23 eines die Wicklung
24. tragenden Elektroinagneten 25. Die je ein Dreiecksprofil aufweisenden Ansätze
:2 23 sind dachförmig angeordnet, und zwar derart, daß eine möglichst geringe Eiltf#-riiung
zwischen diesen Ansätzen und denn sich in der 1littelstellung befindenden Stabmagneten
besteht. wobei der Streufluß zwischen den polartigen Ansätzen möglichst klein gehalten
wird.
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Iin Stromkreis für die Wicklung 24 des Elektromagneten 25, der entweder
unmittelbar oder, wie in Fig. i dargestellt ist, über einen Transformator 26 an
das Lichtnetz angeschlossen ist, ist ein GleicliricIlter 27 vorgesehen. Der Gleichrichter
2; kann in beliebiger Weise ausgebildet sein, z. B. als. Trockengleichrichter, Kontaktdetektor,
aber auch als mechanischer Gleichrichter. Für seine Gestaltung ist nur wesentlich,
daß er einmal die auf die Regellialbwelle folgende und die ihr vorangehende Halbwelle
unterdrückt, so dall beim Vorschwingen der den Stabmagneten 2 1 tragenden Unruhe
nur eitle Halbwelle, n',iinlich die Regellialbwelle, auf die Unruhe berichtigend
einwirken kann. Einer solchen Bedingung würde bereits ein Trockengleichrichter genügen,
der den eine Kurvenform nach Fig. 2 aufweisenden Lichtnetzwechselstrom derart beeinflußt,
daß die Wicklung 24. des Elektromagneten 25 voll einem Strom durchflossen wird,
der ungef-ilir die in zig. 3 angedeutete Kurvenform aufweist. Ist beispielsweise
die in Fig. 3 gestrichelt dargestellte Halbwelle zum Regeln der Unruhe während der
Hinschwingung vorgesehen, so erkennt man leicht, daß die dieser Halbwelle folgende
und die ihr vorangehende Halbweile, die -entgegengesetzte Momentanwerte haben würden,
nicht mehr auf die Unruhe einwirken.
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Außerdem ist für die Gestaltung des Gleichrichters z; maßgebend, daß
die Halbschwingung, die ihren Zeitwerten nach für die Regelung der Unruhe bei der
Rückschwingung geeignet wäre, unterdrückt wird, so daß bei einer Vollschwingung
der Unruhe nur 'einmal, und zwar bei der Hinschwingung, eine kurzzeitige Regelung
der Unruhe in Abliängigkeit von der Netzwechselspannung erfolgt. Die letzterwähnte,
vom Gleichrichter 2; zu erfüllende Bedingung ist am besten aus Fig.4 zu erkennen.
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I n dieser Fig. .1 sind ob: n die der Fig. 3 entsprechenden Halbschwingungen
mit den gleichen Mornentanwerten dargestellt. Bei einer Frequenz von 50
würden unter Berücksichtigung des vorgeschalteten Gleichrichters in 'J., Sekunde
oder 5oo Miliisekunden (ms) 25 Halbwellen auftreten, wie es durch die in Fig. 4
oben gemachte Angabe angedeutet ist.
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1`'nterhalb der Darstellung der Wechselstromhalbwellen ist der auf
der Unruhe i6 befestigte Stabmagnet 21 in fünf verschiedenen. den Zeitwert der oben
wiedergegebenen Halbwellen entsprechenden Stellungen a bis e
angedeutet
worden.
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In Übereinstimung 'mit dem der Fig.4 zugrunde liegenden Beispiel wird
angenomnien, daß die dritte, schraffiert dargestellte Halbwelle als Regelhalbwelle
dient. Während des Verlaufs dieser Halbwelle befindet sieh der von der Unruhe 16
getragene Stabmagnet 21 in ungefähr der in Fig. i wiedergegebenen Stellung, d. h.
in einer Lage, in welcher der Südpol des Stabmagneten 21 ungefähr die 'Mittelstellung
zwischen den Ansätzen 22, 23 des Elektromagneten 25 einnimmt.
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Die Stromrichtung während der Regellialbwelle soll derart sein, daß
der Ansatz 22 ein Nordpol. der Ansatz 23 ein Südpol ist. Bei Betrachtung der Fig.
i ist leicht einzuseben. daß die in Fig. 4. links gestrichelt dargestellte Regelhalbwelle
derart auf den Stabmaglieten einwirkt, daß er dann genau die Mittelstellung zwischen
den beiden Ansätzen 22, 23 einzunehmen bestrebt ist, wenn der Momentanwert der Halbwelle
gleich dem Scheitelwert ist.
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Bei der zuvor betrachteten Mittelstellung der Unruhe entsprechend
der Darstellung a in Fig. + soll die Unruhe das Bestreben haben, nach links auszuschwingen,
wie es in Fig. - durch den Pfeil dargestellt ist. Die in Fig. i gezeigte Unruhe
bewegt sich demnach entgegen dein Uhrzeigersinn, und zwar derart, daß beim Eintreffen
der der Regelhalbwelle folgenden Halbwelle gleicher Stromrichtung sich der Südpol
S des Stabmagneten 21 bereits so weit von den Ansätzen 22, 23 des Regelelektromagneten
25 entfernt hat, daß eine nennenswerte Beeinflussung des Stabmagneten durch den
Elektromagneten nicht mehr eintritt.
ach Ablauf von 61/4 Perioden
nimmt die Unruhe die äußerste Linksstellung ein, wie es in Fig. 4 bei b angedeutet
ist. In dieser. Lage kehrt sie 'ihre Bewegungsrichtung um, so daß nach weiteren
61/4 Perioden, also insgesamt 121/2 Perioden oder 1/4 Sekunde, die Unruhe wieder
die Mittellage einnimmt, wobei jedoch die Unruhe diesmal das Bestreben hat, nach
rechts auszuschwingen. Infolge der gewählten Eigenschwingungszahl der Unruhe kommt
der Stabmagnet 21, wie bei c in Fig. 4 angedeutet, dann in unmittelbare Nähe der
Ansätze 22, 23 des Regelelektromagneten 25 (Fig. i), wenn infolge der Unterdrückung
der der zuerst#erwähnten Regelhalbwelle entsprechenden Halbwelle der Regelelektromagnet
stromlos ist, so daß die Rückschwingung der Unruhe ungehemmt erfolgen kann. Auch
hier treten die benachbarten und diesmal nicht unterdrückten Halbwellen um so viel
vor und nach dem Augenblick des Durchschwingens durch die Nullage auf, daß die Beeinflussung
des Stabmagneten 21 durch die Ansätze 22, 23 v ernachlässigbar klein ist.
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Die Eigenschwingung der Unruhe könnte natürlich auch so gewählt werden,
daß nach Ablauf einer ganzen Zahl von Perioden, z. B. 12 oder 13 statt i21/2 Perioden,
die Unruhe bei der Rückschwingung durch die Mittellage hindurchgeht. Um bei einer
derartigen Eigenschwingungszahl der Unruhe die gleiche Regelwirkung, d. h. ein freies
Rückschwingen zu erzielen, müßte dann die 12. oder 13. Halbwelle, die die gleiche
Stromrichtung-aufweist wie die Regelhalbwelle, unterdrückt werden. Ein derartiges
Unterdrücken von hinsichtlich der Stromrichtung mit der Regelhalb-,velle übereinstimmenden
Halbwellen könnte zweckmäßig durch einen mechanischen Gleichrichter bzw. Unterbrecher
erzwungen werden.
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Nach weiteren 61/4 Perioden nimmt der Stabmagnet 21 die äußerste Rechtsstellung
entsprechend d in Fig. 4 ein, wobei wiederum die Bewegungsrichtung des Stabmagneten
bzw. der 'Unruhe umgekehrt wird. Nach weiteren 61/4 Perioden, also insgesamt 25
Perioden, schwingt die Unruhe und damit der Stabmagnet 2i wieder durch die Mittellage;
wie es in Fig.4 bei e angedeutet ist, so daß sich die für die Stellung a beschriebenen
Regelvorgänge wiederholen, die zur Wirkung haben, daß in dem Augenblick, in welchem
der Momentanwert gleich dem Scheitelwert ist, der Stabmagnet 2i genau die Mittelstellung
zwischen den Ansätzen 22 und 23 des Regelelektromagneten 25 einzunehmen bestrebt
ist, wobei ein während des Ablaufs der vorerwähnten 25 Perioden eingetretener Gangfehler
der Unruhe ausgeglichen wird, und zwar unabhängig davon, ob die Bewegung: der Unruhe
zu schnell oder 7ü langsam erfolgt ist.