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Einrichtung zum Selbstaufzug von elektrischen Uhren Elektrische Uhren
mit Selbstaufzug sind schon seit langem bekannt. Sie arbeiten entweder mit elektrischer
Nachspannung der Feder oder elektrischem Gewichtsaufzug. Bei einer bekannten Sternwartenpendeluhr
wird beispielsweise in regelmäßigen Abständen zum Antrieb des Pendels ein Gewicht
durch einen Elektromagneten ausgelöst, der seinerseits von einem Pendel durch einen
Kontakt betätigt wird. Umgekehrt wird dieses Nebenpendel von dem Hauptpendel aus
dadurch synchronisiert, daß das herabfallende Antriebsgewicht des Hauptpendels einen
Kontakt schließt, der einen Magneten betätigt, welcher das Antriebsgewicht wieder
anhebt und der zugleich eine feinfühlige Synchronisierung betätigt.
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Bei dem normalen Magnetaufzug von Uhren wird meistens ein Schwinganker
bei Stromschluß durch einen vom Uhrwerk gesteuerten Kontakt kräftig angezogen und
die Zugfeder um das Maß ihres Ablaufes nachgespannt. Die empfindlichsten und am
häufigsten zu Störungen Anlaß gebenden Teile sind bei allen elektrischen Selbstaufzugsuhren
die Kontakte, welche die elektrische Aufzugsvorrichtung ein- und ausschalten. Zur
Vermeidung der Funkengefahr hat man bei Magnetaufzugsuhren darum schon statt mechanischer
Kontakte Quecksilberschaltröhren verwendet, deren Quecksilber in der tiefsten Stelle
des Aufzugsmagneten den Kontakt schließt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei den
elektrischen Aufzugsvorrichtungen für Uhren, soweit sie mit Wechselstrom betrieben
werden, sowohl mechanische Kontakte als auch Quecksilberschaltröhren zu vermeiden.
Dies wird dadurch erreicht, daß die laufende Umsteuerung
der Selbstaufzugsvorrichtung
vermittels eines an sich bekannten, vorzugsweise einen Kondensator und eine gesättigte
Drosselspule enthaltenden Kippkreises erfolgt. Erfindungsgemäß liegt die Magnetspule
der Selbstaufzugsvorrichtung vorzugsweise in Reihe mit diesem Kippkreis.
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Es ist bereits bekannt, einen Schwingungskreis von geeigneter Frequenz
für den Betrieb von elektrischen Uhren zu benutzen. Es handelt sich dabei jedoch
um Synchronuhren, welche durch einen Wechselstrom fremdgesteuert werden, der in
Schwingungskreisen mit negativer Dämpfung, z. B. Röhrengenerator, erzeugt wird.
Der Zweck der bekannten Anordnung ist die Vermeidung mechanischer Regulatoren (Pendel,
Unruhe). Die erzeugte Frequenz und damit die Laufgeschwindigkeit der Uhr ist durch
die Eigenfrequenz der Schwingungskreise bestimmt, deren Frequenzkonstanz übrigens
sehr gering ist, so daß eine derartige Uhr praktisch unbrauchbar ist. Demgegenüber
stellt der Erfindungsgegenstand eine durch mechanische Regulatoren selbstgesteuerte
Uhr dar, bei welcher der Schwingungskreis (Kippkreis) nur zur Erzielung einer kontaktfreien
Aufzugsart verwendet wird. Im Gegensatz zu der bekannten, eine ganz andere Uhrenart
darstellenden Einrichtung ist bei der erfindungsgemäßen die Eigenfrequenz des Schwingungskreises
völlig bedeutungslos für den Gang der Uhr.
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In der Abb. i ist das Verhalten einer Reihenschaltung von gesättigter
Drosselspule und Kondensator graphisch dargestellt. Dabei bedeuten die Kurve i die
Kennlinie der Drossel (Strom nacheilend) und die Kurve 2 diejenige des Kondensators
(Strom voreilend). Die Resultierende der beiden Kurven ergibt die Kurve 3. Man erkennt,
daß z. B. innerhalb des durch die, gestrichelten Linien ¢ und 5 begrenzten Intervalls
für jede Spannung zwei wesentlich verschiedene stabile Stromwerte bestehen können.
Der sprunghafte Übergang von einem Stromwert zum anderen kann durch Änderung entweder
der Spannung oder der elektrischen Größen des Widerstandsgebildes herbeigeführt
werden. Insbesondere ist es z. B. möglich, durch Verkleinerung der Gesamtinduktivität
des Kreises einen sprunghaften übergang auf den großen Stromwert hervorzurufen,
und umgekehrt.
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Nach der Erfindung wird von dieser Eigenschaft z. B. in der Weise
Gebrauch gemacht, daß, wie in Abb. 2 schematisch dargestellt ist, an eine Wechselstromquelle
6 konstanter Spannung ein aus der gesättigten Drosselspule 7, dem Kondensator 8
sowie aus der Magnetspule 9 der Selbstaufzugsvorrichtung der Uhr bestehender Kippkreis
angeschlossen ist. Mit der Magnetspule 9 wirkt der Anker io zusammen, der einen
Teil der an sich bekannten Selbstaufzugsvorrichtung darstellt und unter dem Einfluß
einer Rückholkraft, z. B. eines Gewichtes i i, steht. In der Schaltung nach Abb.
3 liegt die Magnetspule 9 der Selbstaufzugsvorrichtung parallel zum Kondensator
B.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist die folgende:
Wenn derKipp -kreis über einen nicht dargestellten Schalter an die Wechselstromquelle
gelegt wird, zieht der durch die Magnetspule 9 fließende Arbeitsstrom der Uhraufzugsvorrichtung
den Anker io an. Hierdurch wird die Induktivität der Spule und damit die Gesamtinduktivität
des Kippkreises vergrößert. Dies hat zur Folge, daß der Arbeitsstrom einen sprunghaften
Übergang von seinem bisherigen hohen Wert auf .einen niedrigen Wert vollzieht. Infolgedessen
überwiegt die Schwerkraft des Gewichtes i i und reißt den Anker i o in seine Anfangsstellung
zurück. Durch das Entfernen dies Ankers i o aus der Spule 9 sinkt deren Induktivität
und damit die des Gesamtkreises, so daß nunmehr der Arbeitsstrom wieder auf seinen
großen Wert springt und der Anker io erneut angezogen wird, worauf sich das Spiel
wiederholt und damit die Uhr wiederum aufgezogen wird.
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Die Frequenz dieses Arbeitsspieles isteinerseits durch die Masse des
Ankers io und des Gewichtes i i sowie andererseits durch die ,elektrischen Daten
des Kippkreises gegeben. Sie kann beispielsweise durch Veränderung der Drossel ;,
z. B. durch Änderung des Eisenquersch.nittes oder der Windungszahl, geändert werden.
Auch ist eine Beeinflussung des Arbeitsspieles durch Änderung der Kondensatorgröße
möglich. Die Spulen 7 und 9 können evtl. bei entsprechender Ausbildung zu einer
Spule zusammengefaßt werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung von Kippkreisen aus einer
Reihenschaltung von Kondensator und gesättigter Drosselspule beschränkt. Es lassen
sich bei sinngemäßer Ausbildung des Antriebes auch Parallelschaltungen und gemischte
Schaltungen verwenden. Ebenso kann auch die Arbeitsbewegung der Aufzugsvorrichtung
der Uhr anstatt vermittels eines Elektromagneten durch einen Motor bewirkt werden,
der dann durch den Kippkreis entsprechend ständig umgesteuert wird.