Waehrend der Umschaltung von Impulsverarbeitung zu Impulsgabe, denk ich.
Aber vielleicht denk ich ja flasch.
Karlo
Eine der viertschönsten Mutteruhren
-
karlo
Re: Eine der viertschönsten Mutteruhren
Hier die Schaltung:
Hab sie einfach runterskaliert
Wenn das nicht reicht:
http://kgr.de/Schaltung-a.jpg
Karlo
Hab sie einfach runterskaliert
Wenn das nicht reicht:
http://kgr.de/Schaltung-a.jpg
Karlo
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Re: Eine der viertschönsten Mutteruhren
das ist ja die Sicherheitsmaßnahme des Aufbaus: weil die Umschaltung mit ein und dem selben Kontakt vorgenommen wird kann es hier zu keiner Doppelbelegung kommen. Ein Kurzschluß sowieso nicht, weil nirgends direkt Plus mit Minus geschaltet wird.
Ich habe solche Telegrafenrelais ausgesucht, deren Kontakt in Ruhestellung in der Mitte steht, also weder auf der Trenn (T)- noch auf der Zeichenlage (Z).
Ein professioneller Entwickler würde ein Relaisdiagramm zeichnen, um den zeitlichen Ablauf darzustellen und um danach die Relais anfertigen zu lassen. In meinem Falle mußte ich mich mit vorhandenem Material begnügen, was aber durchaus zum Erfolg geführt hat.
Die Idee dürfte bei den damaligen Firmen gewiß auch überlegt worden sein. Letztendlich spielt aber der Verkaufspreis eine Rolle, und der dürfte mit allen Bauteilen teurer gewesen sein als ein herkömmliches Uhrwerk. Vor allem die Telegrafenrelais (bei Siemens "Kleinpolrelais" genannt) hatten Edelmetallkontakte und waren teuer. Immerhin hat Siemens-Österreich nach 1945 versucht, eine eigene Uhrenentwicklung zu betreiben. Da wurden auch Relais eingesetzt, aber im Zusammenspiel mit einem Uhrwerk.
Ich habe solche Telegrafenrelais ausgesucht, deren Kontakt in Ruhestellung in der Mitte steht, also weder auf der Trenn (T)- noch auf der Zeichenlage (Z).
Ein professioneller Entwickler würde ein Relaisdiagramm zeichnen, um den zeitlichen Ablauf darzustellen und um danach die Relais anfertigen zu lassen. In meinem Falle mußte ich mich mit vorhandenem Material begnügen, was aber durchaus zum Erfolg geführt hat.
Die Idee dürfte bei den damaligen Firmen gewiß auch überlegt worden sein. Letztendlich spielt aber der Verkaufspreis eine Rolle, und der dürfte mit allen Bauteilen teurer gewesen sein als ein herkömmliches Uhrwerk. Vor allem die Telegrafenrelais (bei Siemens "Kleinpolrelais" genannt) hatten Edelmetallkontakte und waren teuer. Immerhin hat Siemens-Österreich nach 1945 versucht, eine eigene Uhrenentwicklung zu betreiben. Da wurden auch Relais eingesetzt, aber im Zusammenspiel mit einem Uhrwerk.
Re: Eine der viertschönsten Mutteruhren
@ Frank
Aber irgendwie bin ich noch nicht dahinter gekommen, wie das Pendel angetrieben wird. Mit Transistor ist das natürlich einfach, und das ist ja quasi millionenfach gemacht worden. Wenn der Magnet über die Erregerspule läuft, wird der Transistor durchgeschaltet. Auf dem Rückweg des Pendels passiert nichts. Aber mit einem einfachen Relais ist mir das noch schleierhaft, denn das wird ja durch die Erregerspule und den durch den Magneten erzeugten Strom ausgelöst, egal auf welchem Wege der Magnet über die Erregerspule fährt. Existiert nur eine Spule, also ist Erregerspule = Antriebsspule? Wie wird das gesteuert? Ist da irgendwo noch eine Diode zwischengeschaltet?
Um hier noch etwas Licht ins Dunkel zu bringen noch folgende Erklärung:
Die Spule sitzt nicht im Nullpunkt, sondern ziemlich am Ende des Pendelbogens. Da ist die Geschwindigkeit, mit der der Magnet über die Spule streicht gerade noch hoch genug, einen entsprechend großen Impuls zu erzeugen. Beim Rückschwung des Pendels ist die Geschwindigkeit an der gleichen Stelle noch so gering, daß nur ein schwacher Impuls ensteht, der das Relais nicht ziehen läßt. Man kann das sehr schön ausprobieren durch Verschieben der Spule zur Mitte hin. Dann wird bei jedem Vorbeiflug des Magneten ein Impuls ausgelöst. Das wäre eine Möglichkeit, auch einen Sekundentakt zu erzeugen. Aber, wie ich bereits schrieb, wäre das Taktverhältnis nicht exakt 1:1. Außerdem würde das Schaltungskonzept für historische Bauteile völlig anders aussehen. Wer eine solche "Uhr" mit IC's oder Transistoren nachbauen möchte hat natürlich damit kein Problem.
Aber irgendwie bin ich noch nicht dahinter gekommen, wie das Pendel angetrieben wird. Mit Transistor ist das natürlich einfach, und das ist ja quasi millionenfach gemacht worden. Wenn der Magnet über die Erregerspule läuft, wird der Transistor durchgeschaltet. Auf dem Rückweg des Pendels passiert nichts. Aber mit einem einfachen Relais ist mir das noch schleierhaft, denn das wird ja durch die Erregerspule und den durch den Magneten erzeugten Strom ausgelöst, egal auf welchem Wege der Magnet über die Erregerspule fährt. Existiert nur eine Spule, also ist Erregerspule = Antriebsspule? Wie wird das gesteuert? Ist da irgendwo noch eine Diode zwischengeschaltet?
Um hier noch etwas Licht ins Dunkel zu bringen noch folgende Erklärung:
Die Spule sitzt nicht im Nullpunkt, sondern ziemlich am Ende des Pendelbogens. Da ist die Geschwindigkeit, mit der der Magnet über die Spule streicht gerade noch hoch genug, einen entsprechend großen Impuls zu erzeugen. Beim Rückschwung des Pendels ist die Geschwindigkeit an der gleichen Stelle noch so gering, daß nur ein schwacher Impuls ensteht, der das Relais nicht ziehen läßt. Man kann das sehr schön ausprobieren durch Verschieben der Spule zur Mitte hin. Dann wird bei jedem Vorbeiflug des Magneten ein Impuls ausgelöst. Das wäre eine Möglichkeit, auch einen Sekundentakt zu erzeugen. Aber, wie ich bereits schrieb, wäre das Taktverhältnis nicht exakt 1:1. Außerdem würde das Schaltungskonzept für historische Bauteile völlig anders aussehen. Wer eine solche "Uhr" mit IC's oder Transistoren nachbauen möchte hat natürlich damit kein Problem.
Re: Eine der viertschönsten Mutteruhren
Hallo
Danke für diese Erklärung. Dann verstehe ich die Sache auch.
Wenn das so geschaltet ist, dann kann daraus an sich keine Präzisionsuhr werden! Denn dazu muss der Auslöseimpuls sowie auch der Antrieb in oder sehr nahe der Mittellage des Pendels sein. Wenn der Impuls vor der Mittellage kommt, dann findet eine Beschleunigung der Pendelschwingung statt, und zwar je mehr, je mehr der Impuls vor der Mittellage ist. Umgekehrt und logisch dazu verzögert der Impuls nach der Mittellage die Pendelschwingungen. Da man aber davon ausgehen kann, dass der Impuls niemals ganz gleichmäßig ist, ordnet man in präzisen Uhren (und auch in handelsüblichen Uhren) Auslösung und Impuls immer nahe der Mittellage an, dann nämlich, wenn das Pendel die höchste kinetische Energie hat. Schon die Grahamhemmung arbeitet so und ist daher auch so erfolgreich! Bei der rückführenden Ankerhemmung = Schwarzwälder Ankergang (und übrigens auch dem Spindelgang) wird das nicht beachtet. Daher die mangelnde Genauigkeit.
Ich wollte auch mal eine Uhr ähnlich Deiner machen, mit einem Reed-Kontakt zur Auslösung. Aber mich hat das, was ich vorher gesagt habe, davon abgehalten, weil ich auch nicht mit so einer Anordnung nahe der Mittellage des Pendels arbeiten konnte.
Vielleicht ist es ganz gut, dass daraus nicht eine Uhr wird, die mit viel Mühe und Aufwand dann doch ungenau bleibt, allein von der Theorie her.
Ich hoffe, Dich nicht enttäuscht zu haben. Wahrscheinlich waren Dir diese Zusammenhänge sowieso klar.
Frank
Danke für diese Erklärung. Dann verstehe ich die Sache auch.
Wenn das so geschaltet ist, dann kann daraus an sich keine Präzisionsuhr werden! Denn dazu muss der Auslöseimpuls sowie auch der Antrieb in oder sehr nahe der Mittellage des Pendels sein. Wenn der Impuls vor der Mittellage kommt, dann findet eine Beschleunigung der Pendelschwingung statt, und zwar je mehr, je mehr der Impuls vor der Mittellage ist. Umgekehrt und logisch dazu verzögert der Impuls nach der Mittellage die Pendelschwingungen. Da man aber davon ausgehen kann, dass der Impuls niemals ganz gleichmäßig ist, ordnet man in präzisen Uhren (und auch in handelsüblichen Uhren) Auslösung und Impuls immer nahe der Mittellage an, dann nämlich, wenn das Pendel die höchste kinetische Energie hat. Schon die Grahamhemmung arbeitet so und ist daher auch so erfolgreich! Bei der rückführenden Ankerhemmung = Schwarzwälder Ankergang (und übrigens auch dem Spindelgang) wird das nicht beachtet. Daher die mangelnde Genauigkeit.
Ich wollte auch mal eine Uhr ähnlich Deiner machen, mit einem Reed-Kontakt zur Auslösung. Aber mich hat das, was ich vorher gesagt habe, davon abgehalten, weil ich auch nicht mit so einer Anordnung nahe der Mittellage des Pendels arbeiten konnte.
Vielleicht ist es ganz gut, dass daraus nicht eine Uhr wird, die mit viel Mühe und Aufwand dann doch ungenau bleibt, allein von der Theorie her.
Ich hoffe, Dich nicht enttäuscht zu haben. Wahrscheinlich waren Dir diese Zusammenhänge sowieso klar.
Frank
Re: Eine der viertschönsten Mutteruhren
Das Ziel meines Aufbaues war nicht unbedingt eine Präzisionspendeluhr herzustellen, sondern das Funktionsprinzip zu beweisen.
Wie ich schon schrieb gibt es bisher noch keine Langzeituntersuchungen über den Gang. Auch ist nicht gemessen worden, "wie unterschiedlich" die Antriebsimpulse sind. Wenn das Pendel ohne zu flattern gleichmäßig über die Magnetspule geht ändern sich die Randbedingungen nicht. Insofern dürften die Impulse in erster Näherung gleichmäßig sein.
Bei den bekannten Firmen Siemens, RFT und T&N gibt es schon lange das Spule-Magnetsystem zur Korrektur des Ganges.
Wenn ich mir die Anordnung der Pendelspulen bei meinen Uhrenzentralen betrachte, so liegen die alle außerhalb der Mitte. Das wird sicher einen Grund haben und die Firmen werden gewiß nicht von sich behaupten, keine Präzisionsuhren gebaut zu haben.
Daher bin ich mir nicht sicher, ob die Behauptung im vorigen Beitrag uneingeschränkt richtig ist.
Wie ich schon schrieb gibt es bisher noch keine Langzeituntersuchungen über den Gang. Auch ist nicht gemessen worden, "wie unterschiedlich" die Antriebsimpulse sind. Wenn das Pendel ohne zu flattern gleichmäßig über die Magnetspule geht ändern sich die Randbedingungen nicht. Insofern dürften die Impulse in erster Näherung gleichmäßig sein.
Bei den bekannten Firmen Siemens, RFT und T&N gibt es schon lange das Spule-Magnetsystem zur Korrektur des Ganges.
Wenn ich mir die Anordnung der Pendelspulen bei meinen Uhrenzentralen betrachte, so liegen die alle außerhalb der Mitte. Das wird sicher einen Grund haben und die Firmen werden gewiß nicht von sich behaupten, keine Präzisionsuhren gebaut zu haben.
Daher bin ich mir nicht sicher, ob die Behauptung im vorigen Beitrag uneingeschränkt richtig ist.
Re: Eine der viertschönsten Mutteruhren
Du bestätigst mit Deiner Meinung zu den Pendeluhren von Siemens meine Aussage. Genau dazu sind die Spulen außerhalb der Mitte angeordnet!! Die Uhren sind dann auf leichte Voreilung einreguliert und können durch die Spulen, die genau außerhalb (!) der Mitte angeordnet sind, auf genaue Zeitangabe einreguliert werden. Spulen in der Mittellage würden diesen Effekt nicht haben.
Bei den Theorien der Hemmungen wird genau das beschrieben. Jede Hemmung beeinflusst die Isochronizität der Schwingungen eines Schwingsystems, einige mehr, andere weniger. So beeinflusst die Kolbenzahnankerhemmung die Unruhschwingungen zum Nachgehen. Denn vor der Mittellage muss die Hemmung ausgelöst werden, also Bremsung vor der Mittellage. Der Antrieb erfolgt etwas nach der Mittellage. Daher die Tendenz zum Nachgehen der Uhren bei geringerer Unruhschwingungen. Ich muss mal in meiner Literatur stöbern, um diese theoretischen Grundlagen aufzufinden. Morgen mehr dazu.
Frank
Bei den Theorien der Hemmungen wird genau das beschrieben. Jede Hemmung beeinflusst die Isochronizität der Schwingungen eines Schwingsystems, einige mehr, andere weniger. So beeinflusst die Kolbenzahnankerhemmung die Unruhschwingungen zum Nachgehen. Denn vor der Mittellage muss die Hemmung ausgelöst werden, also Bremsung vor der Mittellage. Der Antrieb erfolgt etwas nach der Mittellage. Daher die Tendenz zum Nachgehen der Uhren bei geringerer Unruhschwingungen. Ich muss mal in meiner Literatur stöbern, um diese theoretischen Grundlagen aufzufinden. Morgen mehr dazu.
Frank
Re: Eine der viertschönsten Mutteruhren
Es geht weiter: Ich habe 2 Literaturstellen gefunden. Eine ist aus: "Das Pendel" von Giebel, ein Standardwerk, welches aber nicht überall verfügbar ist. Daher hieraus die Kopie. (2. Auflage Halle 1951, S. 87, die genaueren Einflüsse auf das Pendel in den folgenden 4 Seiten. Analoges gilt für Unruhen) Das andere ist aus der "Uhrmacherschule", welche weit verbreitet ist. Hier kann man selbst nachsehen im Band: "Einführung in die Uhrenlehre" S. 101.
Ich hoffe, alle Widersprüche sind damit geklärt. Pendelantriebe vor oder hinter der Mittellage beeinflussen die Pendelschwingung also. Daher sollte man die Antriebe in die Mittellage legen! Andernfalls kann die Uhr natürlich auch genau laufen, wenn man die Fehler, die die Hemmung in das System bringt, einfach herausreguliert. Leider kann man nicht immer die Gewährleistung dafür geben, dass ein Antriebsimpuls wie der andere ist (z. B. durch Spannungsschwankungen usw.). Und genau dann zeigen sich die Fehler des Systems an Gangschwankungen.
Genau daher ist die Chronometerhemmung so gut, weil sie genau nur einseitig arbeitet: So kann man Antrieb und Auslösung ganz präzise auf den Punkt legen, dass die Einflüsse auf das Schwingsystem minimal sind oder sogar andere Fehler des Schwingsystems ausgleicht.
Frank
Ich hoffe, alle Widersprüche sind damit geklärt. Pendelantriebe vor oder hinter der Mittellage beeinflussen die Pendelschwingung also. Daher sollte man die Antriebe in die Mittellage legen! Andernfalls kann die Uhr natürlich auch genau laufen, wenn man die Fehler, die die Hemmung in das System bringt, einfach herausreguliert. Leider kann man nicht immer die Gewährleistung dafür geben, dass ein Antriebsimpuls wie der andere ist (z. B. durch Spannungsschwankungen usw.). Und genau dann zeigen sich die Fehler des Systems an Gangschwankungen.
Genau daher ist die Chronometerhemmung so gut, weil sie genau nur einseitig arbeitet: So kann man Antrieb und Auslösung ganz präzise auf den Punkt legen, dass die Einflüsse auf das Schwingsystem minimal sind oder sogar andere Fehler des Schwingsystems ausgleicht.
Frank
Re: Eine der viertschönsten Mutteruhren
Um diesem Beitrag einen vorläufigen Abschluß zu geben möchte ich noch folgendes anmerken:
Es war von Anfang an nicht beabsichtigt, eine Präzisionspendeluhr zu bauen, sondern das Ein-Spulen-Prinzip für eine Mutteruhr zu realisieren. Also mit einer Spule und einem Magneten sowohl den Uhrenimpuls zu erzeugen als auch den Antrieb des Pendels. Das ist gelungen.
Es bleibt nicht aus, dass sich hierzu Diskussionsstoff ergibt, der sich auch für mich interessant entwickelte. Ich habe daraufhin auch die Spule und damit den Antrieb in die Mitte verlegt und die Relaisschiene mit zusätzlichen Bauteilen bestückt. Im Bereich des Pendels wurde außerdem eine Pendelskala angebracht und auch ein „Zifferblatt“, was natürlich eine Nebenuhr ist. Letztere hat den Vorteil, dass man das „Zifferblatt“ auch schwenken kann, wenn die Uhr nicht direkt im Sichtbereich liegt.
Über das weitere Schicksal dieses Versuchsaufbaus ist noch nicht entschieden. Vielleicht fühlt sich ja jemand angesprochen, der dieses Modell nachbauen möchte.
Es war von Anfang an nicht beabsichtigt, eine Präzisionspendeluhr zu bauen, sondern das Ein-Spulen-Prinzip für eine Mutteruhr zu realisieren. Also mit einer Spule und einem Magneten sowohl den Uhrenimpuls zu erzeugen als auch den Antrieb des Pendels. Das ist gelungen.
Es bleibt nicht aus, dass sich hierzu Diskussionsstoff ergibt, der sich auch für mich interessant entwickelte. Ich habe daraufhin auch die Spule und damit den Antrieb in die Mitte verlegt und die Relaisschiene mit zusätzlichen Bauteilen bestückt. Im Bereich des Pendels wurde außerdem eine Pendelskala angebracht und auch ein „Zifferblatt“, was natürlich eine Nebenuhr ist. Letztere hat den Vorteil, dass man das „Zifferblatt“ auch schwenken kann, wenn die Uhr nicht direkt im Sichtbereich liegt.
Über das weitere Schicksal dieses Versuchsaufbaus ist noch nicht entschieden. Vielleicht fühlt sich ja jemand angesprochen, der dieses Modell nachbauen möchte.
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