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Großuhr, insbesondere Turmuhr Die Erfindung betrifft eine motorgetriebene
Großuhr, insbesondere Turmuhr, deren Zeiger absatzweise durch einen Motor in Abhängigkeit
von einem Steueruhrwerk bewegt werden. Für derartige Uhrenanlagen ist es bekannt,
das Steueruhrwerk in unmittelbarer Nähe des Motortriebwerkes anzuordnen. Das Uhrwerk
befindet sich dann an einer Stelle, die wegen der Eigenart der Großuhren, insbesondere
der Turmuhren, nur schwer zugänglich und meist erheblichen Witterungseinflüssen
ausgesetzt ist. Das gesamte Werk der Großuhr, also einschließlich Vergleichsuhrwerk,
muß infolgedessen sehr widerstandsfähig ausgebildet sein. Diese Forderung ist hinsichtlich
des Motortriebwerkes leicht zu erfüllen bzw. stets erfüllt, da die zum Bewegen der
Großuhrzeiger benötigte Leistung relativ groß ist, das Motortriebwerk daher naturgemäß
eine kräftige Bauart aufweisen muß. Hinsichtlich der Steueruhr ist es aber erwünscht,
ein nicht allzu kräftiges und daher teures Uhrwerk zu verwenden, das bei den Witterungseinflüssen
am Ort der Großuhr nicht genügend betriebssicher ist und häufig Veranlassung zu
Betriebsstörungen gibt, deren Beseitigung am schwer zugänglichen Ort der Großuhr
naturgemäß umständlich und schwierig ist.
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Es wurde daher schon vorgeschlagen, Synchronmotoren zum Antrieb der
Uhren zu benutzen, deren Umdrehungszahl bekanntlich der die Motoren speisenden Frequenz
proportional ist. 'Für derartige Anlagen sind schon eine Reihe von Vorschlägen bekanntgeworden,
bei denen eine in der Zentrale angeordnete Uhr die Korrektur mehrerer an das Netz
angeschlossener Nebenuhren in irgendeiner Weise bewirkt. Ferner ist es auch bekanntgeworden,
von einem elektromagnetischen Schaltwerk fortgeschaltete Nebenuhren von einem zentralen
Uhrwerk zu steuern und bei Versagen der Stromzufuhr die ausgefallenen Fortschaltimpulse
zu speichern und diese bei Wiederauftreten der Spannung wieder beschleunigt zur
Wirkung zu bringen.
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Diese bekannten Einrichtungen sind aber nicht ohne weiteres über tragbar
auf solche Anlagen, deren Zeiger von einem asynchronen Motor angetrieben werden.
Gerade Großuhren benötigen für den Antrieb einen sehr großen Kraftbedarf, für den
serienmäßige Aynchronmotoren gewählt werden, da Synchronmotoren für diese Leistungen
sehr teuer sind und besonderer Einrichtungen für den Selbstanlauf bedürfen. Da aber
die Motoren im Gegensatz zu den Schrittschaltwerken für einen Schritt eine Vielzahl
von Umdrehungen ausführen und da weiterhin der Motorantrieb der absatzweise getriebenen
Zeiger im Gegensatz zu den stetig getriebenen Zeigern nur zeitweise mit dem Steuerwerk
in Verbindung
tritt, müssen besondere Mittel vorgesehen werden,
durch die die Summe d-cr Motorumdrehungen mit dem Schrittmaß der-Zeiger in Übereinstimmung
gebracht wird. .
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Um daher die für Anlagen mit von einten Motor dauernd angetriebenen
Uhren bekannt-, gewordenen Vorteile des entfernten Anord-@ nens des Steueruhrwerkes
auch für absatzweise von einem Motor angetriebene Uhren nutzbar zu machen und auch
die Anordnung einer Speichereinrichtung zur Speicherung der infolge Stromausfall
vom Steueruhrwerk auf das Motorzeigerwerk nicht übertragenen Fortschaltimpulse zu
ermöglichen, wird gemäß der Erfindung in einer Uhr, insbesondere Turmuhr, deren
Zeiger durch einen Motor abhängig von einem entfernt angeordneten Steueruhrwerk
absatzweise bewegt werden, von dem Motor gleichzeitig mit den Zeigern eine Kontakteinrichtung
angetrieben, die bei jeder Verstellung des Zeigerwerkes um eine Zeiteinheit, z.
B. i Minute, einen Impuls zum Steueruhrwerk sendet, der den im Steueruhrwerk vorgesehenen
Speicher um einen der Zeiteinheit entsprechenden Schritt zurückverstellt, während
der Speicher seinerseits bei der Zurückverstellung einen Kontakt betätigt, durch
den der Motorstromkreis unterbrochen wird. Durch diese Anordnung wird einerseits
erreicht, daß die Einschaltung des Motors und die Unterbrechung des aus zahlreichen
Motorumdrehungen bestehenden Antriebes immer genau nach einer Zeiteinheit und in
Abhängigkeit vom Steueruhrwerk erfolgt, und andererseits die Gewähr erzielt, daß
die infolge eines etwaigen Stromausfalles nicht zur Wirkung gekommenen Impulse nach
Wiederauftreten des Stromes in ununterbrochenem Antrieb rasch nachgeholt werden.
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Um die notwendigen Leitungen zwischen dem Zeigerwerk und dem Steueruhrwerk
nicht zu lang werden zu lassen, ist es zweckmäßig, das Steueruhrwerk mqglichst nahe
am Zeigerwerk anzuordnen, ohne hierbei gezwungen zu sein, mit der Hauptuhr ebenfalls
so nahe an das Zeigerwerk heranzugehen. Gemäß der weiteren Erfindung wird daher
vorgeschlagen, zwecks Leitungsersparnis entweder das Steueruhrwerk ebenfalls entfernt
von der Hauptuhr anzuordnen und es durch Impulse nebenuhrartig schrittweise fortzuschalten
oder das Steueruhrwerk als selbständige Uhr mit einem in an sich bekannter Weise
durch. das Netz synchronisierten Uhrwerk auszubilden.
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In den Fig. i bis 3 sind Ausführungsbeispiele des'Erfindungsgedankens
schaubildlich dargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine Turmuhr, deren Zeiger durch
den Antriebsmotor bewegt werden, wobei die Steueruhr mit einem Nebenuhrwerk versehen
ist. In Fig. a ist ein Abänder ungsvorschlag der Anordnung nach Fig. i dargestellt.
Statt des ,Nebenuhrwerkes findet ein selbständiges, ine-`chanisehes Laufwerk Verwendung.
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'-@In Fig.3 ist die von dem Zeigerantriebsrilätor gesteuerte Kontakteinrichtung
dargestellt. Diese besteht aus einer Nockenscheibe I( mit den von ihr gesteuerten
Kontaktfedern k1, k2 zur Betätigung des Kontaktes k.
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In Fig. i ist links die Großuhr G dargestellt, deren Zeiger.-" x.,
von einem Antriebsmotor k! über ein im wesentlichen nicht dargestelltes Vorgelege
absatzweise, z. B. alle Minuten, bewegt werden. Von dem Übersetzungsgetriebe zwischen
Motor und Zeiger ist nur die Minutenkontaktscheibe I( dargestellt, deren Zähne bzw.
Zahnlücken den Minutenkontakt k steuern. Der Minutenkontakt besteht aus zwei Blattfedern
kn, k_, deren Nasen sich auf dem Umfang der T#inutenkontaktscheibe l( federnd abstützen.
An die beiden Kontakthlattfedern k1, k., sind die Verbindungsleitungen h, i; angeschlossen.
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In Fig. i ist rechts die ein Nebenuhrschaltwerk besitzende Steueruhr
dargestellt, die in bekannter Weise über die beiden Nebenuhrleitungen L1, L2 mit
einer Hauptuhr derart in Verbindung steht, daß sie z. B. alle Minuten einen Stromstoß
wechselnder Stromrichtung erhält. Der Fortschaltestrom durchfließt die Wicklungen
s1, .2 des Schwingankerwerkes, dessen - Anker s5 über die beiden Klinken s,l, s;
ein Schaltrad s6 bei jedem Fortschaltestromstoß um eine Zahnteilung vorwärts bewegt.
Das Schaltrad S6 ist auf der Achse d, eines Differentialgetriebes D drehbar gelagert
und fest mit einem Zahnrad d, dieses Differentials gekuppelt. In das Zahnrad d.,
greift ein exzentrisch angeordnetes Planetenrad d3 ein, dessen Welle d4 in
der Scheibe d," die lose auf der Welle dl sitzt, gelagert ist. Die Welle d4 trägt
außerdem noch ein Zahnrad d8, das in das auf der Achse dl ebenfalls drehbar angeordnete
Gegenrad d7 eingreift.
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Auf der Achse d, ist ein' Zahnr ad d8 starr befestigt, das in ein
ebenso wie Welle d-, exzentrisch an der Scheibed5 drehbar gelagertes Gegenrad d3
eingreift. An der Drehung dieses Gegenr ades d9 nimmt eine Kontaktnase dlo teil,
die zur Steuerung des Kontaktes kd dient. Dieser Kontakt ist mit der links dargestellten
Großuhr G über die Leitungen l3, t i in Verbindung.
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Mit dem Differentialrad d7 ist ein Schaltrad f i eifies Fortschaltwerkes
F fest verbunden. Auch das Schaltrad f i ist auf der Differentialachse dl drehbar
angeordnet. Fortbewegt wird dieses Schaltrad durch eine Klinke/, am Anker/3 des
Elektromagneten f " der über die Leitungen l;, h mit der Großuhr
G
in Verbindung steht, wobei l,, (über 1-,)
an den Minuspol der Batterie B angeschlossen
ist. Der Minuspol der Batterie ist außerdem über die Leitung lb mit einer Stromklemme
des Antriebsmotors All für das Zeigerwerk Z_ i, Z;,@ verbunden.
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Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Anordnung ist folgende: Im
normalen Betriebsfall wird durch jeden minutlichen Fortschaltestroinstoß von der
Hauptuhr über die Nebenuhrleitung Li, L. das Schaltrad so des Schwingankerwerkes
um eine Zahnteilung im Uhrzeigersinn bewegt und damit in der nachbeschriebenen Weise
die Zeigzr Zi, Z@ der Großuhr um einen einer Minute entsprechenden Betrag gedreht.
Die Drehung des Schaltrades so wird nämlich über Zahnrad rh des Differentials D
dem Zahur ad d.; übermittelt, dessen Gegenrad d6 sich auf dem während dieses Betriebsfalles
ruhenden Zahnradd7 abw 'lzt, so daf.) die die Welle d i der beiden Zahnräder d;,,
d,; tragende Scheibe d,; entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird. An der Bewegung
dieser Scheibe nimmt das Zahnrad dq teil, das sich auf dem ortsfesten Zahnrad d8
abwälzt. Das Rad d9 dreht sich infolgedessen im entgegengesetzten Sinne des Uhrzeigers.
Durch diese Bewegung wird der Kontakt kd und damit der Stromkreis für den Antriebsmotor.41
der in Fig, i links dargestellten Großuhr G geschlossen: (Minuspol der Batterie
B, l7, l8, M, h, li, kd,1.;, ho, Pluspol).
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Der Motor Al bewegt über das nicht dargestellte Untersetzungsgetriebe
(einmal die Minutenkontaktscheibe I( und außerdem in bekannter Weise die beiden
Zeiger Zi, Z. um einen einer Minute entsprechenden Betrag. Kurz nach Beginn der
Motordrehung gleitet zunächst die Nase der Kontaktfeder k. von der Flanke des Kontaktzahnes
der Minutenkontaktscheibe I( ab (s. auch Fig. 3). Diese Kontaktfeder k. lag in der
in Fig. 3 dargestellten Ruhestellung der Nebenuhr auf dem Zahn der Kontaktscheibe
I( auf und hielt dadurch die Kontaktfeder hl, die von diesem Zahn schon abgeglitten
war, so daß der Kontakt k geschlossen gehalten wurde. Durch das Abgleiten der Kontaktfeder
k. von dem Zahn der Kontaktscheibe kommen beide Kontaktfedern ki, k= mit ihren Ansätzen
k', k" zum Aufliegen auf die Kontaktscheibe. Da diese Ansätze verschieden
lang ausgebildet sind, wird die Kontaktfeder k, so weit relativ zu der Kontaktfeder
k. gehoben, daß keine Berührung mehr zwischen diesen beiden Kontaktfedern stattfindet
und der Kontakt k somit geöffnet ist. Durch diese öffnung des Kontaktes wird das
Relais f, aberregt, das bisher auf dem Stromwege Pluspol der Batterie B, 1,0, 1i,
k, h, h, 1;;, 17, Minuspol erregt war. Durch den Abfall des Relais
f, wird die Klinke 12 auf dein Zahnrad/, um einen Zahn weiter transportiert,
so daß bei erneutem Ansprechen des Relais f_i das Zahnrad um eine Zahnteilung bewegt
und somit über das Differential der Kontakt kd geöffnet wird. Das erneute Ansprechen
des Relais f, wird durch die Kontaktscheibe I( bewirkt. Bei der Drehung dieser Scheibe
in der in Fig.3 angezeigten Richtung gleitet nämlich während der Zeigerverstellung-die
Kontaktfeder k, auf der Schrägkante des folgenden Nockens zunächst auf und öffnet
dadurch den Kontakt k noch weiter als bisher. Bald darauf erfolgt auch das Aufgleiten
der Kontaktfeder k.. das aber nicht zur Schließung des Kontaktes k genügt. Erst
wenn am Ende des Nockens der Kontaktscheibe I( die Kontaktfeder hl von dem Nocken
abgleitet, wird der Kontakt k geschlossen, das Relais/, erregt und mittels des Differentials
D der Kontakt kd geöffnet, der den Motor abschaltet.
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Beim Versagen der Batterie B, an deren Stelle meist ein Anschluß an
ein Ortsstarkstromnetz tritt, kann natürlich der Motor /11 die Zeiger der Großuhr
'll nicht ordnungsgemäß weiterbewegen. Die Uhr steht infolgedessen. Da aber auch
durch das Fortschaltewerk F das Differential D nicht zurückgestellt wird, dreht
sich die Differentialscheibe d;, um einen Betrag, der der Anzahl der .nicht zur
Wirkung auf die Uhr G gelangten Nebenuhr-Fortschaltestromstöße über die Leitung
Li, L" entspricht. Infolge der exzentrischen Anordnung der Kontaktnased, kann die
Differentialscheibed5 während der Speicherbewegung mehrere Umdrehungen ausführen,
da nach einer Drehung aus der in Fig. i dargestellten Lage um 36o° die Kontaktnase
dio sich nicht mehr im Bereich des Kontaktes kd befindet.
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Sobald die Batterie B oder der sie ersetzende Netzanschluß wieder
Spannung führt, holen die Zeiger Zi, Z., der Großuhr G die den nicht zur Wirkung
gelangten Nebenuhr-Fortschaltestromstößen entsprechende Beivegung nach, wobei über
das Fortschaltewerk F nach und nach die Differentialscheibe d:, des Differentials
D in die in Fig. i dargestellte Ausgangsstellung zurückbewegt wird, bei welcher
die Zeigerstellung der Kontaktuhr G der Schaltstellung des Schwingankerwerkes und
damit der Anzeigestellung der Hauptuhr entspricht.
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In Fig. a ist eine Abänderung der Anordnung nach Fig. i dargestellt,
die darin besteht, daß das Rad sa, das nicht mehr als Schaltrad, sondern als Zahnrad
ausgebildet ist, von einem selbständigen Uhrwerk angetrieben wird. Um eine für Großuhren
ausreichende Anzeigegenauigkeit zu erhalten, verwendet man zweckmäßig ein Uhrwerk,
dessen
Gangregler (Unruhe) abhängig von der Netzfrequenz derart
gesteuert wird, daß die Schwingungszeit des Gangreglers ständig der Dauer einer
oder mehrerer Wechselstromperioden entspricht. Die bereits in Fig. i dargestellten
Steuermittel tragen die gleichen Bezugszeichen.
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Von der selbständigen Uhr ist die Unruhe ttt dargestellt, die einen
nicht dargestellten Dauermagneten trägt, auf den ein vom Synchronmotor,it, gedrehbeP
dreipoliger Magnet tt..# derart einwirkt, daß die Unruhe it, genau proportional
der Frequenz des den Synchronmotor it, speisenden Wechselstromes schwingt. Ist das
den Wechselstrom liefernde Netz auf Zeit, also derart geregelt, daß innerhalb eines
bestimmten Zeitraumes eine diesem Zeitablauf genau entsprechende Anzahl von Stromwechseln
erzeugt wird, so muß natürlich auch das von der Unruhe it, gesteuerte Uhrwerk die
Zeit genau wiedergeben.
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Die Unruhe it, wirkt in bekannter Weise über die Hemmung tt.1 auf
das Steigrad tt,, ein, an dessen Welle u6 in bekannter Weise ein Arbeits- (Feder-
oder Gewichts-) Speicher angreift. Unter dem Einfluß dieses Arbeitsspeichers und
der Unruhe tt, dreht sich die Welle ttb und damit das von ihr getragene Zahnrad
tt, in einer dem Zeitablauf entsprechenden Weise, wobei die Drehung dieses Zahnrades
auf das bereits erwähnte Gegenrad s6 für das Differential D übertragen wird.