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Elektrische Uhr Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Uhren,
dgren Anzeigevorrichtung durch einen periodisch wiederkehrenden Stromimpuls gesteuert
wird. Bei bekannten elektrischen Uhren werden die Stromimpulse in der Regel durch
mechanische Vorrichtungen, z. 13. durch ein Pendel oder durch eine Unruhe, gesteuert.
Die mechanischenEigenschaften, wie Gewicht, Federkonstante, Pendellänge dieser Stetiervorriclittitigen,
bestimmen dabei die Frequenz.
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Die Erfindung bezweckt, die bekannten Störungsquellen und sonstigen
Nachteile solcher Vorrichtungen auszuschließen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch
erreicht, daß die periodisch wiederkehrenden Entladungen eines mit einer Glimmlampe
parallel geschalteten, über einen Widerstand aufzuladenden Kondensators die Stromimpulse
für die Zeitansage bilden. Untersuchungen haben ergeben, daß die Konstanz der Frequenz
dieser Entladungen in hervorragender Weise den Anforderungen entspricht, die an
die Genauigkeit eines Zeitmessers zu stellen sind.
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Die Verwendung einer Glimmlampe zur Zeitmessung ergibt gegenüber Uhren
mit mechanischen Impulsgebern, wie Pendel oder Unruhe, wichtige Vorteile. Der Aufbau
der Uhr ist wesentlich vereinfacht und verbilligt. Auch entfallen alle Unregelmäßigkeiten,
die durch Veränderung der Triebkraft, durch Abnutzung, durch mechanische Einflüsse
und durch die Temperatur hervorgerufen werden können. Dies ist besonders für kleine
Uhren von Bedeutung, bei denen die bei großen Uhrwerken bekannten Kompensationen
nicht
angebracht werden können. Auch entfällt die sonst für die Herstellung von Uhrteilen
erforderliche hohe Präzision.
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Die Frequenz der Impulse kann bei den nach der Erfindung ausgebildeten
Uhren in weiten Grenzen variiert werden. Auch ist der Gang der Uhr durch Verstellung
eines elektrischen Regelwiderstandes auf einfache Weise zu regulieren.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung der beiden in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. , Fig.
i zeigt das elektrische Schaltschema der Uhr in Verbindung mit einem von den periodischen
Stromimpulsen betätigten mechanischen Zeigerantrieb; Fig.2 ist die Rückansicht einer
nach der Erfindung ausgebildeten Uhr, deren Gehäuse in der senkrechten Mittelebene
geschnitten ist; Fig. 3 ist ein Diagramm, das die Spannung und die Stromstärke in
Abhängigkeit von der Zeit darstellt.
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Der aus einer oder mehreren Batterien i entnommene Gleichstrom ladet
den Kondensator 2 auf, bis die Zündspannung in der Glimmlampe 3 erreicht ist. Diese
besteht in bekannter Weise aus einer z. B. mit einem Edelgas gefüllten Röhre mit
zwei sich gegenüberstehenden Elektroden, von denen die eine z. B. als Scheibe, die
andere als Ring ausgebildet ist. Sobald die Glimmlampe gezündet hat, fällt die Spannung
in dem Kondensator 2 auf die Löschspannung, und die Glimmlampe erlischt. Hiernach
ladet sich der Kondensator wieder auf, bis die Zündspannung wieder erreicht ist
und das Spiel sich wiederholt. Der im Augenblick der Zündung der Lampe 3 durch die
Entladung des Kondensators hervorgerufene Stromimpuls fließt durch die Wicklung
.4 eines Elektromagnets, dessen Kern 5 einen drehbar gelagerten Anker 6 unter Spannung
der Rückholfeder 8 vorübergehend anzieht. Dieser Anker ist als zweiarmiger Hebel
ausgebildet und schaltet mittels der Klinke 9 ein Zahnrad io weiter, das durch eine
Sperrklinke i i arretiert wird. Das Zahnrad io dreht mittels der Welle 7 das Zeigerwerk
12 der Uhr.
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In dem Stromkreis der Glimmlampe sind ein konstanter Ladewiderstand
13 und ein Regelwiderstand 14 eingeschaltet. Durch entsprechende Bemessung dieser
Widerstände und der Kapazität des Kondensators 2 kann die Frequenz der aufeinanderfolgenden
Zündungen der Glimmlampe bzw. der dadurch bewirkten Entladungen des Kondensators
in weiten Grenzen variiert und z. B. so bemessen werden, daß in jeder Minute nur
eine Entladung stattfindet. Der genaue Gang des Zeitmessers kann durch entsprechende
Einstellung des Regelwiderstandes 14 reguliert werden. Um eine Temperaturkompensation
zu erreichen, können die Widerstände 13 und 14, z. B. durch entsprechende Wahl desWiderstandsmaterials,
so ausgebildet werden, daß sie einem etwaigen Temperaturgang des Kondensators 2
und der Glimmlampe 3 entgegenwirken.
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Der Stromverbrauch der nach der Erfindung ausgebildeten Uhren ist
außerordentlich gering. Die Berechnung ergibt, daß bei einer Batteriespannung von
ioo Volt, einer Ziindsl>annting der Glimmlampe von 95 Volt, einer Löschspannung
von 75 Volt, einer Kapazität des Kondensators von i0-7 Farad, einem Zeitintervall
der Entladungen von 30 Sekunden und einem Gesamtladewiderstand von 186'llegohm
der Stromverbrauch in 68oo Stunden nur i o--i Amp./Std. beträgt. Die Uhr braucht
daher auch beim Einbau einer verhältnismäßig kleinen Batterie während mehrerer Monate
nicht gewartet zu werden.
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Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Anordnung und Unterbringung
der für den Antrieb der Uhr erforderlichen Teile in einem im Schnitt dargestellten
Gehäuse 15. Da die Teile der Uhr zueinander beliebig angeordnet werden können, kann
auch das Format der Uhr beliebig gewährt werden. Die Uhr kann auch in kleinen Abmessungen,
z. B. als Taschenuhr oder Armbanduhr ausgebildet werden. Ferner kann die Uhr als
Wecker oder als Mutteruhr für die Steuerung anderer Lehren ausgeführt werden.
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Der Anschluß der Uhr an das Lichtstromnetz ist ebenfalls möglich,
wenn man einen selbsttätigen Spannungsregler einschaltet. Die mechanischenTeile
der Uhr unterliegen keiner merklichen Abnutzung, da der Gang der Uhr auf ein verhältnismäßig
großes Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Entladungen eingestellt
werden kann.
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Die nach der Erfindung ausgebildete Uhr kann auch zur Messung von
hohen Widerständen verwendet werden, da der Widerstand nach einer Exponentialfunktion
mit der Frequenz der Glimmentladungen zusammenhängt, derart, daß bei größerem Widerstand
diese Frequenz kleiner wird und umgekehrt.
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Das in Fig. 3 gezeichnete Diagramm zeigt in der oberen Kurve 16 den
Spannungsverlauf am Kondensator 2 in Abhängigkeit von der auf der Abszisse aufgetragenen
Zeit t. Die untere Kurve 17 stellt die Größe des von der Batterie i gelieferten
Stromes dar. Die senkrechten :fiste der Kurven entsprechen dem Entladungsvorgang.