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Elektromagnetische Uhr. Es sind elektromagnetische Uhren bekannt,
in welchen die Pendelschwingung durch unterbrochene Einwirkung eines elektrischen
Stromes erfolgt, welcher durch eine auf einem Magnetsystem angeordnete Spule fließt.
Von der Spule oder dem Magnet ist eines dieser beiden auf dem Pendel und das andere
fest angeordnet. Es ist auch bekannt, in diesen Uhren das Öffnen und Schließen des
elektrischen Stromes durch ein am Pendel .befestigtes Kontaktstück bewirken zu lassen,
welches ein teilweise leitendes, teilweise isolierendes Stück mitnimmt.
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Damit der Kontakt des leitenden Teiles dieses Stückes mit dem am Pendel
befestigten Kontakt sicher erfolgt, ist es zweckmäßig, die Bewegung des mitgenommenen
Stückes zu bremsen, derart, daß sein leitender Teil sich gegen den fest am Pendel
angebrachten Kontakt stützt.
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,Gemäß der Erfindung wird diese Bremskraft ganz oder teilweise dem
Widerstand des
Zeigertriebwerkes entnommen. Damit die Zeigerbewezung
regelmäßig vor sich geht, ist es erforderlich, daß der Weg des teilweise leitenden,
teilweise isolierenden Stückes konstant ist, gleichgültig wie groß die Schwingungsamplitude
des Pendels ist. Zu diesem Zwecke wird das Stück aus einer schwingbaren Gabel gebildet,
deren Zweige einen Abstand aufweisen, der nur um ein weniges größer ist als der
Durchmesser des festen am Pendel befestigten Stückes. Diese Gabel wird nur während
eines Teiles der Pendelschwingung mitgenommen. Diese Anordnung gewährt den doppelten
Vorteil, den elektrischen Stoß in der Nähe des toten Punktes zu erzeugen, und daß
ein Pendel erzielt wird, dessen Anlassen auch für sehr kleine Schwingungen möglich
ist.
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In den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsform einer Uhr
dargestellt, bei welcher das Pendel an seinem unteren Ende eine Spule trägt, die
sich längs eines permanenten Magneten, den sie umgreift, verschiebt. Die Spule erhält
zeitweilig einen Bewegungsanstoß zufolge eines sie in geeigneten Zeitpunkten durchfließenden
Stromes.
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Abb. i ist eine Gesamtvorderansicht des Uhrwerks, wobei Teile nach
der Linie i-i der Abb.2 geschnitten gezeichnet sind. Abb.2 ist eine Seitenansicht
mit Teilen. im Schnitt nach der Linie 2-2 der Abb. i. Abb. 3 ist eine Aufsicht.
Abb. d. stellt als Einzelheit die schwingende Gabel dar.
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Die Uhr enthält ein Pendel, das im Träger i aufgehängt ist, der an
der Wand 2 befestigt ist. Die Gewichtsbeschwerung 3 des Pendels ist am Ende der
Stange q. angeordnet. Diese Stange d. ist ihrerseits in einem Zwischenstück 5 befestigt.
-das durch zwei biegsaine Federn 6 mit dem Träger verbunden ist. Eine Spule 7 aus
dünnem, isoliertem Draht ist am unteren Ende des Pendels befestigt. Ein gebogener
permanenter Magnet 8, von dem nur ein Teil in Abb. i dargestellt ist, ist derart
angeordnet, daß die Spule sich längs seines Kerns und um ihn herumgreifend bewegen.
kann. Ist die Spule stromdurchflossen, so entsteht in ihr eine elektromagnetische
Kraftwirkung in der Richtung des Pfeiles f. Auf der Stange .I des Pendels ist ein
Stift 9 befestigt. Dieser Stift 9 besteht aus einem den Strom gut leitenden, schwer
oxydierbarem Metall, z. B. Silber; er ist von der Stange d. isoliert. Dies geschieht,
indem der Stift in einer zweiteiligen Muffe io und i i befestigt wird, deren Teile
durch die Schrauben 12 und 13 auf der Stange d. fest angezogen werden, zwischen
denen ein isolierender Muff 14 zwischengelegt ist. Die Übertragungsvorrichtung wird
von einem Gerüst getragen, das aus einer Platte 15 besteht, die von zwei Säulen
16 und 17 gehalten wird und auf der ein Teil des viereckigen Rohres 18 befestigt
ist. Im oberen Teile des Gerüstes ist um eine wagerechte Achse i9 schwingbar und
reit ihr fest verbunden eine schwingende Gabel 2o angeordnet, die in ihrem oberen
Teile in zwei Hörner 21 und 22 ausläuft, zwischen denen eine Lücke 23 besteht, deren
Breite ein wenig größer ist als der Durchmesser des Stiftes 13, der von der Stange
q. des Pendels getragen wird. Die Gestalt dieses Stückes ist derart, daß sein Schwerpunkt
in der Nähe der Achse i9 liegt, so daß es sich im indifferenten Gleichgewicht befindet.
An die Achse i9 lehnt sich ein Bremskissen, das aus einer Blattfeder 2q. besteht,
die an ihrem einen Ende einen Bremsklotz 25 trägt, der sich teilweise um .die Welle
19 legt. Dieser Bremsklotz besteht zweckmäßig aus einer Bronzegraphitlegierung.
Die Gestalt und die Soannung der Feder 24 werden derart gewählt, daß der Klotz 25
eine leichte Reibung auf der Welle i 9 erzeugt, wenn die schwingende Gabel 2o sich
verschiebt. In der Lücke 23 ist eine der Seiten des Hornes 2i mit einem Plättchen
26 aus einem gutleitenden, schwer oxydierbaren Metall, z. B. Silber, besetzt. Die
andere Seite trägt ein isolierendes Plättchen 27. An der schwingbaren Gabel 2o ist
ein Schalthaken 28 angebracht, der sich um eine Achse 29 drehen kann und auf ein
wagerechtes Schaltrad 30 wirkt, dessen Achse 31 zwischen der oberen Fläche
32 und der unteren Fläche 33 des Rohres 18 angeordnet ist. Auf dieser Achse 3i ist
eine Schraube ohne Ende 34 angebracht, welche in das Zahnrad 35 eingreift, dessen
wagerechte Achse 36 zwischen der Vorderfläche 37 und der Hinterfläche 38 des Rohres
18 gelagert ist. An dieser Achse 36 ist der Minutenzeiger 39 angebracht. Um diese
Achse 36 ist in bekannter Weise ein mit dem .Stundenzeiger .41 verbundenes Rohr
¢o gelegt, das durch die übliche Minutenübersetzung angetrieben wird. Der Zapfen
9 und die schwingbare Gabel 2o sind in den die Uhr betreibenden elektrischen Stromkreis
eingeschaltet, der in folgender Weise verläuft: Ein Pol der -Stromquelle 43 wird
mit der Stange ¢ des Pendels unter Verinittelung der Aufhängung 2 verbunden und
das eine Ende 7' der beweglichen Spule 7 wird mit dem Pendel verbunden, so daß dieses
Spulenende mit dem Ausgangspol verbunden ist. Das andere Ende 7" der Spule wird
durch einen isolierten Leiter 44 mit dem leitenden Zapfen 9 verbunden. Der andere
Pol der Stromquelle wird mit dem Gestell 15 des Uhr- _ werken verbunden, das von
dem Träger i des Pendels isoliert ist. Dieser Pol ist also mit der Gabel 2o verbunden.
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Die Uhr wirkt in folgender Weise:
Geht man von der
in Abb. i dargestellten Stellung aus, so beginnt das Pendel, welches am Ende seiner
Linksschwingung ist, im Sinne des Pfeiles f nach rechts zu schwingen. Kurze Zeit
vor Durchgang :des Pendels durch die Senkrechte kommt der Zapfen 13 in Berührung
mit der rechten Innenfläche der Lücke 23 der schwingenden Gabel 2o, welche das stromleitende
Plättchen 26 trägt. Der .elektrische Stromkreis wird geschlossen und ein Bewegungsanstoß
erteilt. Gleichzeitig läßt der Zapfen 9 die Gabel 2o nach rechts schwingen, wobei
sie durch die Schaltklinke 28, die mit einem Zahn :des Rades 30 in Eingriff
steht, dieses :mitnimmt, so daß es sich um einen Zahn gedreht hat, wenn das Pendel
die Berührung mit der schwingenden Gabel 2o aufgibt. Diese Gabel 2o schwingt zufolge
ihrer Trägheit ein wenig über die Stellung hinäus, in welcher sie :das Pendel verlassen
hat und wird dann .durch den Klotz 25 gebremst. Der Stromschluß besteht bis zu dem-Augen-blick,
in welchem der Zapfen 9 die Lücke 23 verläßt. Damit dies erfolgt, ist die Gestalt
der oberen Teile der Hörner 21 bis 22 der Gabel derart ausgebildet, daß sie nicht
von :dem Zapfen 9 berührt werden können, während das Pendel weiter schwingt. Die
Erhaltung des Stückes 29, .das sich im indifferenten Gleicho-ewicht .befindet, in
der Stellung, in der es der Zapfen 9 durch die Wirkung der Bremse 25 gelassen hat,
vermeidet einen Nachteil, der in vielen Uhren mit schwenkbaren Stücken auftritt
und der darauf beruht, daß bei vollständiger Ausschwingung das schwingende Stück
gegen ein festes Stück stößt, was wiederholte Stöße und ein unangenehmes Geräusch
erzeugt. Ferner gestattet -die Bremsung der Gabel 2o den Druck des Zapfens 9 auf
den stromleitenden Teil 26 leicht zu erhöhen, so daß der elektrische Kontakt
verbessert wird. Es ist auch zu beachten, daß der elektrische Kontakt zwischen zwei
Teilen erfolgt, von denen einer auf dem an-deren gleitet, so daß der Berührungspunkt,
an welchem der Stromübergang erfolgt, und der Punkt, an dem sich der Unterbrechungsfunke
bildet, nicht dieselben sind. Die Oberfläche, auf welcher der Stromübergang erfolgt,
wird daher durch den: Unterbrechungsfunken nicht beeinträchtigt; zudem wird die
ganze Kontaktfläche dauernd durch die Reibung der 'beiden Stücke aufeinander sauber
und in gutem Zustande erhalten.
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Das Zahnrad 30 bewirkt dann unter Vermittelung der Schraube
ohne .Ende 34 und -des Zahnrades 35, welche eine geeignete Verringerung der Übersetzung
darstellen, die :beabsichtigte Verstellung des auf der Achse 36 angebrachten Minutenzeigers
39.
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Wenn das Pendel an das Ende seiner Rechtsschwingung .gelangt ist,
schwingt es umgekehrt zur Richtung des Pfeiles f zurück; wenn es in die Nähe des
toten Punktes gelangt, kommt es mit dem isolierenden Plättchen 27 in der Lücke 23
der Gabel 2o in Berührung. Es führt dann die schwenkbare Gabel 2o nach links in
die in Abb. i dargestellte Stellung zurück. Bei dieser Bewegung tritt der Sperrhaken
um einen Zahn auf dem Zahnrad 30 zurück. Es findet kein elektrischer Bewegungsimpuls
statt.
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Dann. beginnt die Pendelschwingung wieder im anderen Sinne und .die
bereits bes.chriebene Wirkungsweise wiederholt :sich.
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Die beschriebene Anordnung bietet noch den Vorteil, :daß das" Pendel
ganz allein wieder in normalen Gang gelangt, wenn es aus irgendeinem Grunde fast
ganz zum Stillstand gelangte. Da die Breite der Lücke 23 nur sehr wenig größer als
der Durchmesser des Zapfens 9 ist, ist der zur Aufrechterhaltung der Pendelbewegung
notwendige Stromschluß gewährleistet, selbst wenn die Schwingungsweite dieser Bewegung
sehr schwach ist. Die Geschwindigkeit der Verschiebung des Pendels in bezug auf
den Magneten ist dann sehr klein, die gegenelektromotorische Kraft wird fast null
und die Stromstärke in der Spule erreicht einen hohen Wert, wodurch verhältnismäßig
starke Anziehungen erfolgen,, welche die Schwingungen nach und nach anwachsen lassen,
bis der normale Gang wieder erreicht ist.