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Hauptuhr Bei Hauptuhren mit mechanischem Antrieb des Regelorgans ist
es bekannt, die Dauer des Impulses für die Nebenuhren von einem besonderen Räderwerk
mit Antrieb und Regler wie z. B. in Patent 198 799 abzuleiten oder wie z. B. in
Patent 564291 einen Hilfskontakt am Pendel und entsprechende elektromagnetische
Hilfsmittel anzuwenden.
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Ferner ist bei einer Hauptuhr bekannt, von einer Welle des Uhrwerkes
aus dem Übersetzungsbereich zwischen der Welle des Minutenzeigers und der des Steigrades
Nocken anzutreiben, der Federsätze zur Kontaktgabe bringt, wobei zur momentanen
Kontaktbetätigung wie auch zur Festlegung der Kontaktzeit eine verschieden lange
Bemessung der Kontaktfedern dient.
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Bei den ersten Ausführungen ist der technische Aufwand erheblich,
und die schnell laufende Welle des Reglers erfordert entsprechende Wartung. Die
dem anderen Beispiel entsprechenden Bauarten sind schwieriger zu unterhalten, da
mehrere uhrentechnische und elektrische Bauteile verbunden Anwendung finden. Auch
bei der letztgenannten Anordnung ist die Genauigkeit des Kontakteinsatzes von dem
jeweiligen Zustand der Kontaktfedern, insbesondere eventueller Prellungsgefahr,
abhängig, und die einmal bei der Werkmontage in der Fabrik bzw. bei der Aufstellung
der Uhrenanlage, durch die verschiedene Länge der Kontaktfedern gegebene Kontaktzeit
ist beim Gebrauch der Anlage notwendiger Änderung nicht ohne weiteres durch den
Benutzer der Anlage veränderlich.
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Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird eine Reihe von Bauteilen
der erstgenannten Bauarten nicht benötigt, es genügt nur ein Kraftspeicher als Antrieb
ohne Differential- oder Umlaufgetriebe.
Aber auch der Mangel der
letztgenannten Bauart ist vermieden.
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Zur Entnahme der im Abstand von 30 oder 6o Sekunden benötigten Impulse
von einigen Sekunden Dauer wird eine im Uhrwerk zur Übertragung der Antriebskraft
zwischen der Welle des Minutenzeigers und dem Steigrad ohnedies benötigte oder in
passender Drehzahl leicht anzugliedernde Welle mit entsprechenden Nockenscheiben
und zwei Hebel- oder Kontaktfedersätzen verwendet. Erfindungsgemäß werden dabei
zwischen den Federsätzen und den Nockenscheiben derartige in die Nockenscheiben
einfallende und derartig die Kontakte betätigende Hebel angeordnet, daß das Schließen
und das Öffnen der Kontakte schnell und zu genau definierten, mittels der Hebel
einstellbaren Zeitpunkten erfolgt. Durch diese Zwischenschaltung einstellbarer Hebel
zwischen die Nocken und die eigentlichen Kontaktfe,dersätze wird ein genaueres,
gegen Prellungen der Kontaktfedern durch Anwendung eines geringeren Hubes besser
gesichertes und leichter einstellbares Kontaktsystem geschaffen.
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Damit wird erreicht, daß eine der Ganggenauigkeit der Hauptuhr entsprechend
genaue Zeitablesung beim Springen der angeschlossenen Nebenuhren möglich ist.
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Der für die Nebenuhren erforderliche polarisierte Kontakt übernimmt
die Betätigung des ebenfalls polarisierten Aufzuges.
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Fig. i zeigt die gesamte Kontaktanordnung, Fig. 2 zeigt den Sitz der
Nockenscheiben und des Aufzugankers im Hauptuhrenwerk, Fig. 3 Anker und Elektromagnet
des Selbstaufzuges. S tromw echs@elkontakt Kontaktvorgang a) Auf einem Trieb i des
Gehwerkes der Hauptuhr, das beispielsweise in 8 Minuten eine Umdrehung macht, sitzen
zwei gegeneinander versetzte Kurvenscheiben 2 und 3, auf die je ein Fühlhebelpaar
der beiden Minutenkontakte 4. und 5 wirken.
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Bei der ungeraden Minute möge der Fühlhebel 6 des oberen Kontaktes
q. genau auf der 6o. Sekunde einfallen, während zunächst der Fühlhebel7 noch auf
dem Außendurchmesser der Scheibe 2 aufliegt, ebenso die Fühlhebel 16 und 17 auf
Scheibe 3. Kontakt 8 wird beim Einfallen des Hebels 6 eher geschlossen als 9; hierdurch
wird erreicht, daß zum Schutze des Kontaktes kurzzeitig der Funkenlöschwiderstand
io dem angeschlossenen Aufzug und Nebenuhren vorgeschaltet wird, also zuerst ein
geschwächter Strom durch die Uhrenleitung fließt. Erst wenn 9 geschlossen, fließt
der volle Strom durch Aufzug und Nebenuhren.
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Der Aufzug arbeitet, zieht das in einer Minute etwa 2 mm abgelaufene
Gewicht des Gehwerkes wieder auf ursprüngliche Höhe, die Nebenuhren springen i Minute
weiter.
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Kontaktpunkt 12 wird beim Einfallen des Fühlhebels 6 bereits geöffnet.
Der Stromverlauf ist folgender: Von Plus der Batterie kurzzeitig über io zu 8 dann
über 9 zu 13,
zum Aufzug sowie parallel geschalteten Nebenuhren und wieder
zurück über i4., 22 des anderen Kontaktes 5 an Minus der Batterie zurück.
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Zur Gewährleistung eines sicheren Kontaktes ist j eweils die mittlere
Kontaktfeder i i bzw. 2 r der Kontakte q. und 5 doppelt ausgeführt. Der Kontakt
dauert so lange (mittels Exzenter einstellbar zwischen 2 und 5 Sekunden), bis der
zweite Fühlhebel 7 des Kontaktes q. ebenfalls einfällt. Es öffnen sich die Kontakte
8 und 9 in der umgekehrten Reihenfolge, wie sie geschlossen wurden, so daß über
io die Induktion sich totlaufen kann, also kein Funke entsteht.
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Der Vorteil des abgerissenen Kontakt, bedingt durch das plötzliche
Einfallen der Fühlhebel, ist, daß die Möglichkeit einer Funkenbildung bedeutend
geringer ist als bei langsamer Trennung durch rotierenden Kontaktexzenter.
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Der gesamte Minutenkontakt 4 sowie die angeschlossenen Nebenuhren
einschließlich Aufzug sind bis zum nächsten Impuls stromlos.
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b) Bis zur nächsten Minute (bzw. 1/z Minute) wird der Stromdurchlauf
in entgegengesetzter Richtung vorbereitet. Das Hebelpaar 6 und 7 wird durch die
Kurvenscheibe 2 langsam angehoben, so daß Kontaktpunkt 12 einige Sekunden vor dem
nächsten Impuls geschlossen wird. Die Fühlhebel 16 und 17 sind ebenfalls durch Kurvenscheibe
3 angehoben, so daß Kontaktpunkt 22 ebenfalls noch geschlossen ist. Die Uhrenleitungen
13 und 14 liegen jetzt beide an Minus, ein Strom kann also noch nicht fließen.
Fällt jetzt auf der 6o. Sekunde der 2. Minute zuerst Fühlheb@el 16 dann
17 ein, so wiederholt sich der oben geschilderte Vorgang in derselben Weise,
nur daß jetzt der Stromverlauf durch Aufzug und Nebenuhren in entgegengesetzter
Richtung erfolgt.
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Der Stromverlauf ist jetzt folgender: Von Plus der Batterie kurzzeitig
io zu i8, dann über i9 zu 14, zum Aufzug sowie parallel geschalteten Nebenuhren
und wieder zurück über 13, 12 des oberen Kontakte:. q. an Minus der Batterie
zurück. Polarisierter Selbstaufzug Der polarisierte Selbstaufzug der Hauptuhr arbeitet
im Prinzip wie ein Nebenuhrwerk. Der Anker desselben arbeitet in drehender Bewegung
gleichbleibender Richtung, statt nach vollendetem Aufzug wieder in seine Ausgangsstellung
zurückzufallen.
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Aus Fig. 3 ist die Wirkungsweise des Aufzuges ersichtlich: Der Anker
3o besteht Bekannterweise aus zwei Ankerscheiben 31 aus abgekanteten Blechen, deren
Außendurchmesser wegen des besseren Anzuges exzentrisch sind. Die Plättchen haben
eine Z-Form. Sie sind gegeneinander um 9o° versetzt. Zwischen dien Ankerscheiben
sitzt ein ringförmiger Dauermagnet 32 mit hoher Magnetkraft, der in Achsrichtung
magnetisiert ist, also den beiden Ankerscheiben einen Nord= bzw. Südpol aufzwingt.
Der Ringmagnet trägt eine Buchse 33
zur Aufnahme der Ankerplättchen
31 sowie des Triebes 3.I. Der Anker dreht sich in bekannter Weise unter der Wirkung
des mit polarisierten Stromstößen beschickten Elektromagneten 35 bei jedem Impuls
um eine Viertelumdrehung und zieht hierbei über eine Räderübersetzung das Gewicht
des Gehwerkantriebes der Hauptuhr um den Betrag hoch, den es während einer Minute
(1/2 :#Iinute) abgelaufen ist.
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Anker und Elektromagnet können in gleicher Weise für ein Nebenuhrwerk
verwendet werden, wobei die Ankerscheiben wie auch der Elektromagnet mehrpolig ausgebildet
sein können wie auch der Elektromagnet selber aus massiven Polschuhen, Polkernen,
Joch oder aus lamellierten Blechen bestehen kann.
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Aus dieser Anordnung ergeben sich folgende Vorteile: Das mechanische
Uhrwerk behält die beim Ausfall der Stromversorgung wirksame Gangreserve, die durch
Kontakte am Pendel u. dgl. mögliche Beeinflussung der Ganggenauigkeit entfällt.
Die Rädergruppe mit Windfang und Antrieb der bekannten Kontaktanordnung ist hinfällig.
Auch der Antrieb benötigt kein Differential- oder Umlaufgetriebe. Die Impulse werden
in genauen Zeitabständen gegeben, und die Dauer ist einstellbar. Das Arbeiten der
Kontakte ist der Selbstinduktion der Nebenuhren abgepaßt und die Schaltung erfolgt
nicht schleichend.
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Im Aufzug bleibt der Drehsinn der gleiche, der sonst übliche Rückfall
des nicht polarisierten Ankers und das entsprechende Gesperr entfallen, Hilfskontakte
für den Aufzug sind nicht erforderlich. Der Aufzug benötigt mir wenig Raum, so daß
der Anbau anderer Einrichtungen, wie z. B. Signalkontakte, leicht möglich ist.
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Da die Dauer von zwei aufeinanderfolgenden Kontakten bei dieser Anordnung
voneinander unabhängig einstellbar ist, besteht die Möglichkeit, jedem zweiten Kontakt
wesentlich länger als den anderen zu geben. Dies ist zweckmäßig, wenn die Impulse
über lange Leitungen mit Übertragern und eventuell auch Verstärkern mit Wechselstrom
gegeben werden. Bei der Übertragung in lokale Gleichstromimpulse besteht dadurch
die Möglichkeit, die unerwünschte Wiederholung gleichgerichteter Impulse zu vermeiden.