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Vorrichtung zu :r Ptü:fung-der Frequenz periodisch verlaufender _
_ Bewegungsvorgänge . Zur wirtschaftlichen Regulierung einer größerenAnzahl vönUhren
bedient man sich in vorteilhafter Weise sog. Zeitwaagen, bei denen die Schwingungszahl
der Gangregler durch Koinzidenzbeobachtung -mit einem Normal verglichen wird. Ist
das Normal veränderlich, wird. dabei die Zeit zwischen zwei Koirnzdenzen zum -Maß-
für .die -Ganggenauigkeit des Prüflings. Bei veränderlichem Normal kann die Schwsngungszeit
:des zu 'prüfenden. Gangreglers, unmittelbar aus der Verstellung der Regelorgane
der das Normal abgebenden Einrichtung zwischen zwei mit einem bestimmten Zeitabstand
.herbeigeführten Koirnzidenzfällen abgelesen. werden. An sich-ist es bekannt, für-
eine Koinzidonzbeobgchtung auf optischem .Wege Kontaktschlüsse konstanter Impulszahl
aber veränderlicher Phasenlage zu verwenden. lIierzu: hat man mittels eines an eine
Wechselstromquelle,konstanter Frequenz angeschlossenen Synchronmotors eine elektrische
Köntakteiqrichtung artgetrieben üiid durch einen :S.tellknopf in- Verhindung mit
einer Anzeigevorrichtung der Phasenlage nach einstellbar gemacht. Die auf -diese
"Weise erzielten Kontaktschlüsse dienten zur elektromagnetischen Beeinflussung einer.Fader,
die mit der Unruhfeder verglichen urutde. Eine _ Koinzidenz . beobachtung ist damit
aber nur schwer möglich,
weil die Unruhfeder selbst stetige Bewegungen
ausführt, während durch die Kontaktschlüsse eine sprungweiseFederbeivegung verursacht
wird.
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- Die Erfindung betrifft gleichfalls eine Vorrichtung, insbesondere
Zeitwaage, bei der -die Prüfung der Frequenz periodisch verlaufender Bewegungsvorgänge
durch eine Koinzidenzbeobachtung erfolgen soll und hierzu Kontaktschlüsse konstanter
Impulszahl und veränderlicher Phase erzeugt werden. Durch einen an eine Wechselstromquelle
konstanter Frequenz angeschlossenen Synchronmotor wird dabei wieder eine elektrische
Kontaktvorrichtung angetrieben. Um *die Schwierigkeiten füi- die Koinzidenzbeobachtung
zu beseitigen, ist je-,
doch erfindungsgemäß an die Kontaktvo.rrichtung eine
Lichtquelle angeschlossen, die ihre Lichtblitze auf den Prüfling wirft- Sobald der
Ko.inzndenzfall vorliegt, erscheint dann ein feststehendes und zugleich außerordentlich
helles Bild .des Gangreglers, während-im anderen Falle das Bild ge:gabült und weniger
lichtstark ist. Auf diese Weise läßt sich die Koinzidenz sehr genau feststellen.
..Als Lichtquelle kann. insbesondere eine Glimmlampe Verwendung finden, die mit
ihren beweglichen, Zuleitungen und der Kontakteinrichtung den Entladestromkreis.eines
IC:ondensators--b.ildet. Statt dessen läßt sich aber auch eine Quecksilberhochdrucklampe
verwenden, die über eine Steuerröhre an. die Kontakteinrichtung angeschlossen ist.
-- -- -Die Ermittlung des Fehlerbetrages mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
erfolgt derart, daß durch Einstellung der Phasenlage der Lichtblitze Koinzidenz
hergestellt :und nach einer festgelegten Zeitdauer die Koinzidenzherstellung wiederholt
wird. Aus der dazu erforderlichen Verstellung der Phaseneinstellungsmnttel läßt
sich dann der Fehlet erfassen. Zweckmäßig kann er unmittelbar aus der Lageränderung
zwischen einer Skala und -einem Zeiger ablesbar gemacht sein.
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Man hat allerdings für die Koinzidenzbeobachtung bei Uhrengangreglern
schon° Lichtblitze einer Neonlampe benutzt, die über eine von einem Synchronmotor
angetriebene Kontakteinrichtung gespeist wurde, wobei die Lichtblitze zur-stroboskopischen
Beobachtung der Unruhe dienten. Hierbei war aber . die Möglichkeit einerPhaseneinstellung
nicht vorgesehen und kam auch gar -nicht -in -Fraget, weil es sich nur darum
handelte, dies Übereinstimmung der festzustellen, nicht aber die Größe eine- vorhandenen
Abweichung zu erfassen: Auch diel Be-. nutzuitg eines Kondensators, um eine Neonlampe
kurzzeitig zum Aufleuchten zu bringen, ist bei Prüfgeräten für den Gang von Zeitwerken
an. sich nicht neu, wie -man . andererseits zur Erzielung- kurzer. Lichtblitze für
stroboskopische Zwecke- auch bereits Quecksilberhochdrucklampen benutzt hat. Weiterhin
ist.zur Prüfung,dos Ganges von Uhren schon angegeben worden, zwei mittels Oszillographenspiegel
erzeugte Lichtkurven, die die zu vergleichenden Schwingungen wiedergeben..-'zur
Deckung zu bringen, und die Verschiebung der Kurve nach einer bestimmten Zeit festzustellen,
um daraus gegebenenfalls an Hand einer Tabelle den Fehler zu ermitteln. - ' Der
grundsätzliche Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung geht aus Abh. i hervor_
Der an eine Wechselstromquelle konßtanter Frequenz angeschlossene selbstanlaufende
Synchronkleirimotor i treibt über eines oder mehrere Übersetzunigsräderpaare a eine
Kontaktwalze g -aufs - Isolierstoff an, die schmale metallische Kontaktsegmente
4 trägt. Auf der Kontaktwalze schleifen Kontaktfedern, 5, die im Stromkreis der
,die Lichtblitze liefernden Glimmlampe liegen.
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So, oft die Kontaktsegmiente 4 die Kontaktfedern .5 überbrücken; wind-der=
Gleichstromkrens der Glimmlampe geschlossen, und diese leuchtet für die Zeitdauer
der Kontaktgabe auf. Da die Beobachtungsschärfe mit der Kürze der Lichtblitze und
deren Helligkeit zunimmt, bilden, Kontakt und Glimmlampe den Entladestromkreijs
eines, Kondensators, der, über einen Ohnisahen Widerstand verzÖgert. -aus einer
Gleichstromquelle bis zur nächsten Kontaktgabe geladen wird. Die Impul,szahl der
Lichtblitze. wird durch Wahl der Übersetzungsräder z und der Zahl der Kontaktsegmente
4 gleich der. doppelten Frequenz der zu beobachtenden priodisch wiederkehrenden
Stellungen am Prüfling, beispielsweise der Speiche einer schwingenden Unruhe, gemacht.
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Die Kontaktfedern 5 sind durch ihren'Kontaktträger 6 um das Zentrum
M der Kontaktwalze drehbar gelägent. Die Verstellung kann durch, einen Handgriff
7 erfolgen. Hierdurch ist es, möglich, die willkürliche Phasenlage der Zündimpulse
in, Koinzidenz mit dem Nulldgrehgang der Schwingungen oder periodisch wiederkehrenden
Stellungen des. Prüflings zu bringen. Der Rand des Handgriffes 7 trägt eine Skala,
der _ -ein verstellbarer Zeiger 8 gegenübersteht. -In'. Fig, a sind auf der
Zettle A die sinusförmigen Schwingungen um die Drehwinkel -I- a und - a einer
Unruhespeiche in Abhingigkeit von, der Zeit t aufgetragen. Auf der Zeile B als der
Zeitachse sind durch kleine Kreuze die Zeitpunkte der Lichtblitze markiert. Im Zeitabschnitt
I erfolgen, die Lichtblitze im Augenblick -des Nulldurchganges der Speiche; beide
Nulldurchgänge je Schwingung
erscheinen deshalb wie- ein Bild. Weichen
die Schwingungen :der Unruhe um einen. geringen Betrag vom Sollwert der halben
Impulszahl der Lichtblitze ab, z. B. ` um einen kleinen negativen -Fehler,
so wird .nach. einer gewissen Zeit der Z_ ustand II eintreten. Die zur Beobachtung
gewählte Speiche wird bereits vor ihrem Nulldurchgang angeleuchtet, und zwar um
die Zeit dtl zu. früh, die. den bis dahin entstandenen negativen Zeitfehler der-
Unruhe darstellt. Die Speiche ider Unruhe wird jetzt doppelt erscheinen., und das
anfängliche einzige 13üld der Speiche hat sich allmählich gegabelt. Die Gabelung
wird immer weiter, erreicht. einen,- Höchstwert und nimmt mit zunehmender.Zeit ab-.
Im ZeitahschnnttIII der Fvg. 2 -beträgt .-der Zeitfehler der Ü11Tuhe bereits
- d t2, und zu dieser Zeit ist. die (#abblung bereits abnehmend. Irri Zeitabschnitt
IV ist wieder Koinzidenz eingetreten, und es ist nun ein helles Bild der Speiche
sichtbar; 'die Unruhe ist um die Zeit einer halben. ISchwingung zurückgeblieben.
Wurde die Zeit ermittelt von einer Koinzidenz bis, zur anderen, dann kann der prozentuale
Zeitfehler der Unruhe berechnet werden. Auf der Zeile C als Zeitachse sind für eine
aridere Impulszahl durch kleine Kreise die Zeitpunktei der Lichtblitze markiert.
Im Zeitabschnitt I besteht Koinzidenz. In -den folgenden Zeitabschnitten sind die
Lichtmarken auf der Zeitachse C so gezeichnet, wie sie liegen, wenn die Schwingungszeit
der Unruhe einen kleinen positiven Fehler bat, also voreilend gegen die Sollfrequenz
ist. Die Speiche der Unruhe wird deshalb erst nachihremNulldurchgangangeleuchtet,
und zwar um die Zeit -f- d ti verspätet. Die Speiche erscheint wiederum doppelt,
und mit zunehmetid:er Beobachtungszeit wird die Gabelung weiter, nähert sich einem
Höchstwert, um dann wieder kleiner zu werden, z,. B. wie ,im Zeitabschnitt III,
wo der Zeitfehler -f- d t2 beträgt. Noch später, wie im Zeitabschnitt IV
gezäichnet, tritt wieder Koinzidenz ein. Aus der Zeit zwischen den beiden. Koin
zidenzen berechnet- sich der prozentualeFehler der Unruhe. Die Beobachtung zweier
Koinzidenzen allein gestattet noch kein Urteil darüber, ob der Fehler positiv oder
negativ ist. DasVorzeichen des Fehlers erhält man jedoch eindeutig durch Beobachtung
der Drehrichtung am Phasenregudiergriff 7, die erforderlich ist, um nach eingetretener
Gabelung des Speichenbildes die Koinzedenz wiederherzustellen. Eine notwendige Verstellung
des Drehknaufes in der Drehrichtung der Kontaktwadze entspricht einem negativen
Fehler des Prüflings, eine entgegengesetzte Verstellung einem positiven Fehler.
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Da bei gut geregelten Präzi@konsuhren die Beobachtungszeit von' einer
Koinzidenz bis zur nächsten sehr lang sein kann, ist zweckmäßig eine Einrichtung
zur Abkürzung dieser Beobachtungszeit vorgesehen. Nach- Einsteillungvon Koinzidenz
durch Drehendes Handgriffes 7 wird der Zeige- 8 der Nullmarke des Handgriffes 7
gegenübergestellt und. ein vom Synchronmotor angetriebenes Zeitzählwerk ausgelöst.
. Nach Ablauf einer festgelegten Prüfzeit wird wieder Koinzidenz hergestedlturnd
der Fehler an der Skala des Han,dagriffes unmittelbar vorzeichenrichtig abgelesen.
Die bewegliche Glsmrnlampe gestattet die, gleichzeitig laufende--Beobachtung mehrerer
Prüflinge, indem für jeden Prüfling bei der Koinzidenz am Anfang der Skalenwert
am Handgriff und der Prüfzeitbeginn festgestellt und nach Ablauf der Prüfzeit aus
der Differenz der Skalenwerte der Fehler berechnet ward.
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Die Vorteile ,der Erfindung sind die Möglichkeit der sehr genauen
Faststellung der. Koinzidenz --und die erzielte große Bewegungsfreiheit zwischen
dem Prüfling und dem Phasenregler der. Lichtblitzeinrichtung durch die ortsveränderliche
Glimmlampe, die z. B. als handliche Sonde an Beobachtungsstellen gebracht wenden
kann, .für die andere Zeitwaagenainrichtungen versagen müssen. Die Prüfungen können
durch die Bewegungsfreiheit der Glimmlampe gleichzeitig an mehreren-Prüflingen durchgeführt
werden, wodurch sich eine Steigerung der Wirtschaftlichkeit für die Anwendung ezgibt.
Die Verwendung der Glimmlampe als Lichtblitzquelle im Entlades.tromkreis eines Kondensators
ergibt eine außergewöhnlich kurze Leuchtzeitdauer hoher Lichtstärke; wodurch die
Beobachtungsschärfe selbst sehr schneller Bewegungsvorgänge einen hochwertigen Grad
erreicht. Der denkbar einfache mechanische Aufbau der beschriebenen Zeitwaage sichert
dem Gerät seine hohe Betriebssicherheit im praktischen Gebrauch. An die Stelle einer
ummittelbar an das Kontaktwerk angeschlossenem. Glimmlampe kann auch eine Quecksilber-Hochdrucklampe
treten. -