DE1245865B - Elektrische Hauptuhr - Google Patents

Description

• Elektrische Hauptuhr Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Hauptuhr in Gestalt eines durch die Impulse einer aus einer Gleichspannungsquelle gespeisten Schwingschaltung steuerbaren Antriebssystems, wobei die Schwingschaltung durch ein Frequenznormal auf Frequenzkonstanz regelbar ist.
• Für Zeitanzeigeanlagen mit Nebenuhren, Zeitdruckern und sonstigen zeitabhängig betriebenen Geräten sind Uhren besonderer Zeitkonstanz erforderlich, und deshalb werden sie über Verbindungsleitungen von einer gemeinsamen Hauptuhr gesteuert. Bisher wurden dafür fast ausschließlich Pendeluhren mit Gangreserve und einer Batterie als Energiequelle verwendet. Solche Uhren sind technisch und damit finanziell sehr aufwendig; da sie eine Menge Hilfsgeräte erfordern und außerordentlich präzise gebaut sein müssen, und trotzdem ist es oft noch notwendig, sie durch besondere Zeitzeichen, z. B. das MEZ (Mitteleuropäisches Zeitzeichen) oder durch das Rundfunkzeichen richtigzustellen. Da diese Zeitzeichenüberwachung zur Standregulierung der Uhr zusätzliche Empfangsgeräte erfordert, wird so der finanzielle und technische Aufwand für derartige Uhren noch größer.
• Neuerdings werden nun statt der mechanischen mit Pendel ausgerüsteten Hauptuhren solche mit einem Quarz als Frequenznormal verwendet, aber auch diese Hauptuhren benötigen einen erheblichen technischen Aufwand, der auch dann finanziell aufwendig bleibt, wenn die Uhr bausteinartig ausgebildet ist, weil ihre Bausteine nur für Hauptuhren verwendbar sind und diese nur in geringen Stückzahlen gefertigt werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zeitgenaue vielseitig verwendbare, aus einzelnen Bausteinen zusammensetzbare Hauptuhr zu schaffen, deren Bausteine wenigstens teilweise auch für andere Zwecke verwendbar sind, so daß sie als Massenartikel hergestellt werden können und damit auch. die Hauptuhr wesentlich verbilligt werden kann. Trotzdem soll aber die Hauptuhr den jeweils an sie zu stellenden Zeitbedingungen unterschiedlicher Strenge genügen können. Erfindungsgemäß wird dies bei einer elektrischen Hauptuhr in Gestalt eines durch die Impulse einer aus einer Gleichspannungsquelle gespeisten Schwingschaltung steuerbaren Antriebssystems, wobei die Schwingschaltung durch ein Frequenznormal auf Frequenzkonstanz regelbar ist dadurch erreicht, daß die Schwingschaltung mit dem davon steuerbaren Antriebssystem als unveränderlicher Grundbaustein wahlweise durch einfachste Schaltmaßnahmen, z. B. Steckverbindungen, an das öffentliche Netz als Frequenznormal oder an fertige Bausteine bildende, andere hochwertige Frequenznormale anschließbar ist. Wenn nun auch die elektrische Schwingschaltung für das frequenzabhängig steuerbare Antriebssystem und dieses selbst so ausgebildet sind, daß das letztere unmittelbar vom Netz betrieben werden kann und die Schwingschaltung ihrerseits eine den Netzverhältnissen entsprechende Frequenz und Leistung abgibt, so kann eine handelsübliche Synchronuhr in Verbindung mit der vom Netz synchronisierbaren und als Gangreserve wirkenden Schwingschaltung schon als verhältnismäßig genaue Hauptuhr Verwendung finden. Reicht aber die Genauigkeit der Netzfrequenz nicht aus, so kann die Hauptuhr mit einfachen Mitteln durch Anschalten des entsprechend genaueren bereits zur Verfügung stehenden Frequenznormals den Wünschen auf Frequenzgenauigkeit angepaßt werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die hochwertigeren Frequenznormale durch mechanische Schwinger synchronisierbar sind. Als mechanischer Schwinger kann z. B. ein Quarz -vorzugsweise unter Verwendung als Serienresonanzkreis - eine zweite z. B. rückgekoppelte Schwingschaltung steuern (Frequenznormal), an welche über die erforderlichen Frequenzteiler die Antriebsschwingschaltung anschaltbar ist.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der mechanische Schwinger gegen einen weiteren Baustein austauschbar sein, in dem ein Thermostat die Umgebungstemperatur des zugehörigen mechanischen Schwingers konstant hält. Durch diese weiteren Bausteine kann also wie oben bereits erwähnt, die Frequenzkonstanz der Hauptuhr wesentlich erhöht werden, und zwar unter Verwendung praktisch aller vorhandenen Bausteine, wobei höchstens der mechanische Schwinger gegen einen neuen temperaturkonstant gehaltenen Schwinger auszutauschen wäre. Mit dem aus robusten Bauteilen und wenig störanfälligem frequenzabhängig steuerbaren Antriebssystem und der ebenfalls aus handelsüblichen Bauteilen ohne besondere Präzision herzustellenden Antriebsschwingschaltung kann also eine von Abnutzungserscheinungen, Erschütterungseinflüssen sowie Spannungsschwankungen der Batterie unabhängige Uhr mit billigen Bauteilen aufgebaut werden.
• Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Antriebsschaltung für das frequenzabhängig steuerbare Antriebssystem, die rückgekoppelte Schwingschaltung samt dem mechanischen Schwinger sowie der Thermostat für den mechanischen Schwinger jeweils zu einem Baustein auf einer einschiebbaren Platte zusammengefaßt sind und diese Bausteine wahlweise untereinander und mit der Gleichspannungsquelle sowie mit dem die Synchronisierungsfrequenz lieferndem Netz und mit dem frequenzabhängig steuerbaren, elektrischen Antriebssystem über steckbare Leitungen oder Steckleisten verbindbar sind.
• Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen in Verbindung mit der Beschreibung und den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen F i g. 1 a bis 1 c in schematischer Darstellung die verschiedenen Kombinationsmöglichkeiten des aus einzelnen Bausteinen zusammensetzbaren Uhrwerkes, F i g. 2 schematisch in schaubildlicher Darstellung drei einschiebbare Platten mit ihren Bauelementen als Bausteine I bis III sowie die zugehörigen Steckverbindungskabel.
• Die Synchronuhr SU in F i g. 1 wird über einen Leistungsverstärker LV von einem Generator G für 50 Hz, z. B. einer Kippschwingschaltung, angetrieben (Baustein I). Der Leistungsverstärker LV und der Schwingungsgenerator G erhalten ihre Energie aus der Batterie B und werden aus dem Netz N mit 50 Hz synchronisiert, wie es durch Pfeile angedeutet ist.
• In F i g. 1 b wird der Frequenzgenerator G nicht vom Netz N, sondern von einem weiteren Baustein 1I synchronisiert, der aus einem Frequenzteiler FT mit dem Teilverhältnis 8:1 und einem quarzgesteuerten Schwingungsgenerator QG, für die Frequenz von 4,8 kHz besteht. Der Baustein II synchronisiert also den Frequenzgenerator G für 50 Hz im Baustein I mit der Frequenz 600 Hz. Auch der Baustein 1I wird von der Batterie B mit Energie versorgt.
• Der dritte Baustein III gemäß F i g. 1 c enthält einen aus der Batterie B gespeisten Thermostaten Th, der die Umgebungstemperatur des Quarzes Q konstant hält.
• In F i g. 2 sind die einzelnen Bausteine I bis III mit den darauf montierten Bauteilen, die selbst nicht näher bezeichnet sind, nämlich den Widerständen R, Kondensatoren C, Transistoren T sowie dem Quarz Q dargestellt, und weiterhin können diese Bausteine I bis III durch die Anschlußkabel A 1 bis A 3 untereinander und mit der Spannungsquelle B und dem eigentlichen elektrischen Antriebssystem verbunden werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Elektrische Hauptuhr in Gestalt eines durch die Impulse einer aus einer Gleichspannungsquelle gespeisten Schwingschaltung steuerbaren Antriebssystems, wobei die Schwingschaltung durch ein Frequenznormal auf Frequenzkonstanz regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingschaltung (G, LV) mit dem davon steuerbaren Antriebssystem (SU) als unveränderlicher Grundbaustein (I) wahlweise durch einfachste Schaltmaßnahmen, z. B. Steckverbindungen, an das öffentliche Netz (N) als Frequenznormal oder an fertige Bausteine (1I bzw. 1I, 111) bildende, andere hochwertige Frequenznormale anschließbar ist. 2. Hauptuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hochwertigeren Frequenznormale (1I bzw. 1I, 11I) durch mechanische Schwinger (Q) synchronisierbar sind. 3. Hauptuhr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als mechanischer Schwinger ein Quarz (Q) - vorzugsweise unter Verwendung als Serienresonanzkreis - eine zweite z. B. rückgekoppelte Schwingschaltung (QG) steuert (Frequenznormal), an welche über die erforderlichen Frequenzteiler (FT) die Antriebsschwingschaltung (G, LV) anschaltbar ist. 4. Hauptuhr nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Schwinger (Q) gegen einen weiteren Baustein (11I) austauschbar ist, in dem ein Thermostat (Th) die Umgebungstemperatur des zugehörigen mechanischen Schwingers (Q) konstant hält. 5. Hauptuhr nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsschwingschaltung (G, LV) für das frequenzabhängig steuerbare elektrische Antriebssystem (SU), die rückgekoppelte Schwingschaltung (QG) mit dem mechanischen Schwinger (Q) und der Frequenzteilerschaltung (FT) sowie der Thermostat (Th) für den mechanischen Schwinger (Q) jeweils zu einem Baustein (I bis III) auf einer einschiebbaren Platte (P1 bis P3) zusammengefaßt sind, die wahlweise untereinander und mit der Gleichspannungsquelle (B), mit dem die Synchronisierungsfrequenz liefernden Netz (N) und dem frequenzabhängig steuerbaren elektrischen Antriebssystem (SU) über steckbare Leitungen (A 1 bis A 3) oder Steckleisten verbindbar sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschriften Nr. 335 191, 338 784, 343 329; französische Patentschrift Nr. 1092 411; französische Zusatzpatentschrift Nr. 65 772 zu 1092 411; »Elektronik«, 1962, Nr. 2, S. 55 bis 61; »Jahrbuch der deutschen Gesellschaft für Chronometrie«, Bd. 2, 1951, S. 18 bis 24; »radio mentor«, 1958, H.
2. 2, S. 96 und 97; »General Electrie - Review«, Mai 1958, S. 11 und 12; »Radio und Fernsehen«, 1956, Nr. 16, S. 501.