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Gangregler für an Wechselstromnetze anzuschließende Uhren Die. Erfindung,
bezieht sich auf einen Gangregler. für Pendel- und Unruheuhren, die an ein Wechselstromnetz
angdschlossen werden können und mit einem vom Netzwechselstrom gespeisten Synchronmotor
versehen sind, der. seinerseits mittels eines Umlauforgans die Bewegungen des Hemmorgans
regelt. Bei einer bekannten Ausführung dieser Art wird das Pendel durch eine von
dem Synchronmotor periodisch hin und her bewegte Gabel geregelt. Um bei einer Unterbrechung
des Netzstromes den Gang der Uhr aufrechtzuerhalten, muß diese Gabel bei Wegfall
der Spannung aus der Schwingungsbahn des Pendels geschwenkt werden. Bei Wiederkehr
der Spannung bleibt es' jedoch dem Zufall überlassen, ob die Gabel, wenn sie wieder
in die Betriebsstellung geschwenkt wird, die Pendelstange ordnungsgemäß erfaßt.
Gesghieht dies nicht, so ist die Regelung gestört. Das gilt auch in dem Falle, wo
statt einer zweizinkigen Gabel nur ein Regelstift verwendet wird, da es für die
angestrebte Regelwirkung nicht gleichgültig ist, auf welche Seite der Pendelstange
dieser Regelstift einwirkt.
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Im Gegensatz zu der bekannten Einrichtung ist bei der neuen der Gangregler
so'ausgebildet, daß der von dem Synchronmotor bewegte Regelstift umläuft und daß
sich seine Bewegungsbahn und die des von ihm beeinflußten Teils des Pendels in der
Nähe der Nullage des Pendels überschneiden. Da hierbei der Regelstift sich periodisch
aus der Bewegungsbahn des von ihm beeinflußten Pendelteils entfernt, ist der oben
geschilderte Nachteil der bekannten Anordnung vermieden. Vielmehr kann der Regelstift
während einer Stromunterbrechung ohne weiteres aus der Schwingungsbahn des Pendels
gebracht werden und wird auch nach Wiederkehr der . Spannung in jedem Falle seine
Regeltätigkeit wieder ordnungsgemäß aufnehmen. Weiterhin unterscheidet sich die
neue Anordnung auch darin vorteilhaft von der bekannten, daß die umlaufende Bewegung
des Regelstiftes mit einfacheren Mitteln als eine hin und her gehende Bewegung hergestellt
werden kann.
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In der Anwendung auf Unruheuhren wird der Erfindungsgedanke so verkörpert,
daß ein vom Synchronmotor umlaufend angetriebener Stift auf einen mit der Hemmung
verbundenen, hin und her gehenden Teil derart einwirkt, daß sich seine Bewegungsbahn
und die des hin und her gehenden Teiles nur zu einem geringen Teil überschneiden
und daß ferner Mittel vorgesehen sind, die beim Ausbleiben der Spannung den Regelstift
aus dem Bereich des hin und her gehenden Teiles der Hemmung bringen.
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Abb. i a und i b der Zeichnung zeigen schematisch die bekannte und
die neue Anordnung. Der Mittelpunkt der Pendelschwingung
ist mit
u, der Mittelpunkt der Bewegung des Regelstiftes mit v bezeichnet. Die schraffierte
Fläche w stellt die Bewegungsbahn des von dem Regelstift beeinflußten Pendelteils
dar; x ist die Bewegungsbahn des Regelstiftes, die bei der neuen Einrichtung (Abb:
i b) die Fläche w überschneidet, während bei der 'bekannten Einrichtung die Bahn
x in die Fläche w fällt.
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Bei einem anderen bekannten Gangregler ist zwar ein umlaufendes Regelorgan
(Kurbel oder- Exzenter) vorhanden. Dieses Regelorgan wirkt jedoch nicht unmittelbar,
sondern mit Hilfe einer Feder auf das Pendel ein. Hierbei greift die Feder an einem
Punkt der Pendelstange an, die zwischen ihrem Drehpunkt und ihrem freien Ende liegt.
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Beim neuen Gangregler dagegen wirkt das umlaufende Regelorgan (Regelstift)
derart unmittelbar auf den Gangregler ein, daß die Bewegungsbahn des umlaufenden
Regelorgans und die des mit dem Gangregler verbundenen, vom Regelorgan beeinflußten
Teiles sich nur zu einem geringen Teil, und zwar beim Pendel nur in der Nähe seiner
Nullage, überschneiden. Diese Bauart hat folgende Vorzüge: Das Pendel besitzt in
der Nähe seiner Nulllage die größte Geschwindigkeit, die in einem gewissen Bereich
als praktisch gleichbleibend angesehen werden kann. Auch der vom Synchronmotor angetriebene
Regelstift läuft reit gleichbleibender Geschwindigkeit um und hat praktisch die
gleiche Geschwindigkeit wie das Pendel in der Nähe seiner Nullage. Die etwa auftretenden
Geschwindigkeitsunterschiede, die schließlich zu einer Berührung zwischen dem Regelstift
und dem Pendel und damit zu einer Berichtigung der Pendelgeschwindigkeit führen,
sind außerordentlich gering und geben zu keiner Beunruhigung der.Pendelschwingung
Anlaß: Die Berichtigung der Pendelschwingung geschieht ferner unabhängig von der
Größe der Amplitude des Pendelausschlages und ist damit von Zufälligkeiten unabhängig,
die zu einer Veränderung des Pendelausschlages führen können (Änderung der Antriebskraft,
Änderung der Reibungsverhältnisse). Schließlich ist die Lage des Abschnittes, in
dem sich die Bewegungsbahnen des Pendels und des Regelstiftes überschneiden, auch
für den Fäll wesentlich, daß die Netzspannung ausfällt und der Synchronmotor stehenbleibt.
Da in. der Nähe der Nullage des Pendels seine kinetische Energie am größten ist,
so ist das Pendel des neuen Gangreglers am ehesten imstande, den etwa in seiner
Bahn stehengebliebenen Regelstift beiseitezuschieben.
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Die Abb. ä und q. zeigen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung,
und zwar Abb.2 und 3 das erste und Abb. 4 das zweite. In Abb.2 und 3 ist ca der
Stator, b der Rotor eines zweckmäßig selbstanlaufenden Synchronmotors, wie
er zum Antrieb elektrischer Uhren vielfach gebräuchlich ist. Der .Rotor b treibt
über das Ritzel c das Zahnrad d an, auf dessen Welle c eine Scheibe/
mit
einem Stift g angeordnet ist. Das (nicht gezeichnete) durch einen Kraftspeicher
angetriebene Uhrwerk besitzt ein Pendel la, dessen Pendelstange i eine Zunge k.
trägt: An einem Pfeiler l ist eine Regulierschraube i72 vorgesehen. Der Regelvorgang
vollzieht sich nun wie folgt: Der Rotor b dreht sich init einer der Netzfrequenz
entsprechenden Umdrehungszahl. Die Übersetzung vorn Trieb c zum Zahnrad d ist so
gewählt, daß-die Achse e genau soviel Umdrehungen vollführt, wie das Pendel h Schwingungen
machen soll, um das Uhrwerk in Übereinstimmung mit der Netzfrequenz zu halten. Stimmt
nun die Umdrehungszahl der Achse e mit der Schwingungszahl des Pendels tatsächlich
genau überein, so wird der Stift g umlaufen, ohne irgendeine Wirkung auf die Zunge
k der Pendelstange i auszuüben. In diesem Falle würde also das Pendel synchron
mit dem Rotor und damit mit der Netzfrequenz schwingen.
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Bei einer Änderung der Schwingungszahl des Regelorgans oder auch bei
einer Änderung der Netzfrequenz tritt nun folgendes ein.
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ä) Beim Voreilen des Pendels stößt die Zunge k gegen den Stift ä -
und wird abgebremst. Dieser Vorgang wiederholt sich regelmäßig, je nach dem Grade
der Voreilung des Pendels. In Abb. 2 ist dieser Zustand dargestellt. Der Stift g
bewegt sich in der Pfeilrichtung, und auch das Pendel lt
bewegt sich in diesem
Augenblick in der Richtung des Stiftes, wird aber durch die etwas langsamere Bewegung
dieses Stiftes gehemmt.
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b) Beim Nacheilen des Pendels: In Abb. 3 ist dieser Zustand dargestellt.
Hier wird der Stift g von der anderen Seite gegen die Zunge k stoßen und je nach
dem Grade der Nacheilung des Pendels diesem einen Anstoß versetzen. Dieser Anstoß
wird eine Vergrößerung des Pendelanschlages verursachen, die mit einer entsprechenden
Beschleunigung der Schwingungen verbunden ist. Diese Beschleunigung kann auch durch
besondere Hilfsmittel unterstützt werden, beispielsweise durch einen Anschlag in
Form der Schraube in, die eine Begrenzung des Schwingungsbogens und damit eine Beschleunigung
bewirkt.
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Die mechanische Ausgestaltung der einzelnen Teile kann so gewählt
werden, daß irgendeine störende Rückwirkung auf das Uhrwerk selbst vermieden wird.
Wird in der Nähe des Stiftes g ein exzentrisches Gewicht
angebracht,
so wird bei Wegfall der Netzspannung die Scheibe f sich durch dieses Gewicht von
selbst so weit drehen, bis der Stift g in der unteren Lage steht. Man kann jedoch
diese Wirkung unterstützen, indem man beispielsweise den Rotor des Synchronmotors
in axialer Richtung verschiebbar ausbildet, und zwar derart, daß bei Erregung des
Motors der Rotor in der einen Richtung, bei Wegfall der Erregung durch eine Feder
in der anderen Richtung axial verschoben wird, wobei das Ritzel c und das Zahnrad
d im ersteren Falle in Eingriff, im zweiten Falle außer Eingriff sind. Bei einer
Netzstörung hat dies zur Folge, daß das Trieb c aus dem Rad d ausgekuppelt wird
und der Stift g infolge seines Schwergewichts sich nach unten einstellt. In diesem
Falle würde also das Pendel, ohne mit diesem Stift g in Berührung . zu kommen, Weiterschwingen.
Zweckmäßig wird- sowohl der Stift g als auch die Zunge k aus federndem Material,
z. B. dünnem Stahldraht, hergestellt.
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Die soeben bei einem Pendelgangregler beschriebene Wirkungsweise läßt
sich auch bei Unruhen erzielen. Eine Einrichtung dieser Art ist in Abb. q. veranschaulicht.
Bei dieser Einrichtung entsprechen die (nicht dargestellten) Teile a bis
d genau den Abb. 2 und 3. Auf der Welle e ist eine kleine Nabe f be-. festigt,
die einen in Form eines Kurbelarmes gebogenen federnden Draht g trägt. Mit der Ankerwelle
des Unruhreglers ist ein elastischer Draht k verbunden, der an der Schwingbewegung
des Ankers teilnimmt und der Zunge k in Abb. 2 und 3 entspricht. Deshalb stimmt
auch die Wirkungsweise dieser Einrichtung mit der nach Abb. 2 und 3 sinngemäß überein.