Titel: | Ueber elektrische Pendelbewegung; von A. v. Glasser. |
Autor: | A. v. Glasser |
Fundstelle: | Band 219, Jahrgang 1876, S. 130 |
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Ueber elektrische Pendelbewegung; von A. v. Glasser.
Mit Abbildungen auf Taf.
IV [a/3].
v. Glasser, über elektrische Pendelbewegung.
Beim Betrieb elektrischer Uhren muß der galvanische Strom in passenden
Zeitintervallen geschlossen und wieder unterbrochen werden. Dazu setzt man
sämmtliche Uhren mit einer Normaluhr in Verbindung. Letztere kann entweder eine
genau gehende Gewichts- oder Federuhr sein, oder sie kann durch den
elektrischen Strom selbst in Bewegung gesetzt werden. Wendet man aber eine
Gewichts- oder Federuhr an, so ist außer der Batterie noch die Normaluhr zu
bedienen, und es wäre, wenn nur im Gange der elektrischen Normaluhr dieselbe
Genauigkeit erreichbar sein würde, eine solche vorzuziehen.
Vor allem darf die Stärke des Stromes keinen Einfluß auf den Gang der Uhr ausüben.
Diese Aufgabe löste auf eine sehr einfache und sinnreiche Weise Geist in Würzburg, indem er ein sich gleichbleibendes
Gewicht stets von gleicher Höhe auf einen Arm des Pendels fallen ließ. Die Skizze in
Figur 11
zeigt diese EinrichtungGenaue Zeichnung findet man in Dr. Schellen: Elektromagnetischer Telegraph., welche jedoch auch noch ihre Mängel hat. Man findet dies bald, wenn man den
Vorgang genauer betrachtet.
Die Contactschraube G ist isolirt auf der Grundplatte
befestigt und mit dem einen Pole der Batterie verbunden; der andere Poldraht wird an
den Elektromagnet E geführt und hinter diesem bei S an der Pendelstange M
befestigt. Schwingt das Pendel nach links, so wird der Stromkreis zwischen der Feder
F und der Schraube G
geschlossen, der Magnet E zieht den um die Achse B beweglichen Anker C an,
welcher durch eine Nase an der Klinke K hängen bleibt,
sobald der Contact zwischen G und F während der Schwingung nach rechts geöffnet wird. Endlich stößt das
Pendel mit dem Arme R an die Klinke K, schiebt diese zurück, macht dadurch das Gewicht oder
den Anker C frei, welcher nun bei seinem Herabfallen dem
Pendel den nöthigen Antrieb ertheilt.
Das Pendel schwingt indessen nicht frei. Denkt man sich, das Pendel schwingt noch
weiter nach rechts, so wird an demselben Punkte wie vorher der Anker ausgelöst, und
nothwendigerweise muß nun das Gewicht hemmend auf das Pendel wirken. Ebenso, wenn
auch im geringeren Maße, ist es auf der andern Seite der Fall; denn es muß die
Contactfeder F weiter zurückgebogen werden. Man hat zwar
den Fehler dadurch zu verbessern gesucht, daß man eine schwere Linse anwendet und
bei R eine Stellschraube anbringt, welche genau so
gestellt wird, daß der Anker dann ausgelöst wird, wenn das Pendel seine äußerste
Stellung erreicht hat. Es bleibt aber dann das Pendel leicht stehen, denn nach und
nach wird durch Verdickung des Oels die Reibung in den Zapfen größer, und das
Gewicht ist nicht mehr im Stande, den erforderlichen Ausschlag hervorzubringen.
Auf der Dresdener Ausstellung 1875 hatte nun E. Röschke
eine elektrische Pendelbewegung ausgestellt, welche diese Mängel möglichst
beseitigt.
Wie bei der vorhergehenden Einrichtung wird dem Pendel der Antrieb durch ein Gewicht
gegeben, welches stets von derselben Höhe fällt. In der Ansicht Fig. 12 und dem nach I
– II geführten Schnitte Fig. 13 sind die gleichen
Theile mit denselben Buchstaben bezeichnet wie in Fig. 11. Das Gewicht oder
der Anker C wird durch die auf dem Stifte L ruhende Nase der sehr elastischen Feder K gehalten. EE ist der
Elektromagnet. Der Stromschluß wird hier nicht durch das Pendel M, sondern durch den Anker C
besorgt. Dazu trägt der Anker C einen Stift T welcher auf einen sich leicht drehenden Winkelhebel
H stößt. Hierdurch gleitet das obere Ende dieses
Hebels unter der Contactfeder F hervor, letztere legt
sich auf die Schraube G und schließt den Strom, da diese
Schraube mit dem einen Pole der Batterie verbunden, aber gegen die Platte A isolirt ist. Der Anker wird sofort vom Elektromagnete
E angezogen, und damit derselbe den Stromkreis öffnet, ist an ihm ein
Drahtwinkel P (Fig. 13) angebracht,
welcher die Feder F von der Schraube G abhebt. Dabei geht zugleich der Winkelhebel H durch den Druck einer auf ihn wirkenden Feder in seine
frühere Stellung zurück. Die Dauer des Stromschlusses ist somit unabhängig vom
Ausschlage des Pendels M und kann durch die Anordnung
der Theile beliebig klein gemacht werden. Die Pendelstange M hat eine Einbiegung xyz, deren Bahn
xy ein aus dem Aufhängepunkte der Pendelstange
geschlagener Kreisbogen ist. Am vordern Ende ist eine schräge Fläche yz angebracht, auf welche der dem Pendel den
Antrieb ertheilende Anker C wirkt. Außerdem trägt die
Pendelstange einen Stift R; welcher die Feder K von dem auf der Platte A
befestigten Stifte L schiebt und so den Anker auslöst.
Die Länge der Feder K über dem Stifte ist so gewählt,
daß der Stift R, sobald er die Nase vom Stift L geschoben hat, darüber hinweggleitet. Damit beim
Rückgang des Pendels die Feder K nicht störend wirkt,
fällt der Anker ein wenig herab, auf die Bahn xy.
Der Vorgang der Bewegung ist nun folgender: Schwingt das Pendel nach rechts, so wird
durch den Stift R der Anker ausgelöst, derselbe fällt
auf die Bahn xy. Damit die Reibung möglichst klein
wird, ist am Ende des Ankers eine Rolle Q und, um die
Schwere genau zu justiren, das Laufgewicht N angebracht.
Der Anker wird erst dann Bewegung hervorbringen, wenn derselbe beim Rückgang des
Pendels an der schiefen Fläche herabrollt; darauf vollendet das Pendel ungehindert
seine Schwingung nach links. Mittlerweile wird aber in der beschriebenen Weise der
Stromkreis geschlossen, der Anker angezogen u.s.f.
Wie leicht zu übersehen, tritt nur das Ausrücken der Feder K hindernd der Bewegung des Pendels entgegen, was aber einen kaum
merklichen Einfluß ausüben kann, da die Bewegung wenig Kraft erfordert und höchstens
ein Weg von 1 1/2mm zurückzulegen ist.
Ferner kann das Pendel, ohne gehindert zu werden, einen beliebigen Ausschlag machen.
Sollte demnach mit der Zeit aus dem schon angeführten Grunde die Schwingung etwas
kleiner werden, so beeinflußt dies den richtigen Gang der Uhr gar nicht, da ja, wie
bekannt, die Pendelschwingungen bis zu einer gewissen Grenze isochron sind.
Hierin hat man also eine Einrichtung, welche in genau gleichen Zeitintervallen den
Strom schließt und unterbricht. Dieser Stromschluß ist aber äußerst kurz, was für
die Dauer der Batterie sehr vortheilhaft ist.
Es ist nun noch die Pendelbewegung auf das Zeigerwerk zu übertragen, was keine
Schwierigkeiten hat, da sich hierzu z.B. die elektrische Uhr von Siemens und Halske, Arzberger, Garnier u.a. mit
einigen kleinen Veränderungen in der Räderübersetzung eignen und eine beliebige
Anzahl solcher Uhren einschalten lassen. Soll der Strom alle Secunden geschlossen
werden, so muß das Pendel halbe Secunden schwingen (also circa 25cm bis zum Mittelpunkt der Linse messen).
Hierdurch erreicht man aber den Vortheil, daß durch die nöthige Räderübersetzung
sehr wenig Kraft zum Betriebe der Uhren erforderlich wird, also eine verhältnißmäßig
kleine Batterie angewendet werden kann.
Endlich sei noch bemerkt, daß man mit Vortheil bei jedem Elektromagnet eine bifilar
gewickelte Widerstandsspule (vgl. 1875 217 466) anbringt,
durch welche der Contact lange in guter Wirkung erhalten wird.