DE10013998A1

DE10013998A1 - Time display device in form of electronic hour glass, has control by external timepiece to show time by quantity of sand passed through opening which forms display

Info

Publication number: DE10013998A1
Application number: DE10013998A
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Walter; Cornelius Welter
Original assignee: EDG EUROPAEISCHE DIENSTLEISTUN
Current assignee: EDG EUROPAEISCHE DIENSTLEISTUN
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2001-09-27
Also published as: EP1277092A1; DE50113170D1; JP2003528327A; EP1277092B1; WO2001071436A1; ATE376685T1

Abstract

The device indicates time by displaying a quantity of sand passing through an opening. The opening size (21) can be varied during operation by operation of an actuator (20). The sand can be fluorescent.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zeitanzeigegerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a time display device according to the preamble of Claim 1.

Ein derartiges Zeitanzeigegerät, bei dem Zeitintervalle mittels der Menge eines seit Beginn des Zeitintervalls durch eine Öffnung geflossenen oder abgeflossenen Mediums anzeigbar sind, wobei der Durchfluss des gesamten Mediums einem bestimmten Zeitintervall entspricht, ist beispielsweise als Sanduhr bekannt. Derartige Sanduhren werden häufig als Zierdeobjekte oder als Eieruhren verwendet. Wieweit das Zeitintervall abgelaufen ist, kann abgelesen werden anhand der Menge des Sandes, die seit Beginn des Zeitintervalls in das untere Volumen geflossen ist oder auch anhand der (entsprechend gleichen) Menge des Sandes, die seit Beginn des Zeitintervalls aus dem oberen Volumen heraus geflossen ist.Such a time display device in which time intervals by means of the amount of one since the beginning of the time interval can be displayed through an opening of flowed or drained medium the flow of the entire medium corresponds to a certain time interval, is known for example as an hourglass. Such hourglasses are often used as decorative objects or used as egg clocks. The extent to which the time interval has expired can be seen are calculated based on the amount of sand that has been in the lower one since the beginning of the time interval Volume has flowed or based on the (correspondingly equal) amount of sand that has flowed out of the upper volume since the beginning of the time interval.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Anzeigegenauigkeit eines derartigen Zeitanzeigegeräts zu verbessern.The problem underlying the present invention is the display accuracy of a to improve such time display device.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach Anspruch 1 gelöst, wonach die Öffnung in ihrer Größe während des Betriebs des Zeitanzeigegeräts durch einen Eingriff eines Stellelements veränderbar ist.This object is achieved according to claim 1, according to which the opening in its Size during the operation of the time display device by an engagement of an actuator is changeable.

Wenn sich also eine Abweichung in der Zeitanzeige ergibt, weil die Durchflussmenge durch die Öffnung nicht richtig ist, kann vorteilhaft eine Korrektur erfolgen, indem die Größe der Öffnung verstellbar ist. Die Durchtlussmenge kann dann angepasst werden, so dass sich eine genaue Zeitanzeige ergibt. Ebenso kann durch eine kurzzeitige starke Veränderung der Größe der Öffnung das Zeitanzeigegerät "gestellt" werden.So if there is a deviation in the time display because the flow rate through the opening is not correct, a correction can advantageously be made by changing the size of the Opening is adjustable. The flow rate can then be adjusted so that a exact time display results. Likewise, a brief, large change in size opening the time display device.

Vorteilhaft zeigt sich also bei der Lösung nach Anspruch 1, dass die Verbesserung der Anzeigeganuigkeit durch eine automatisierte Funktion erreichbar wird. Ein manueller Eingriff zum Nachjustieren ist nicht erforderlich.Advantageously, the solution according to claim 1 shows that the improvement in Display accuracy can be achieved through an automated function. A manual intervention readjustment is not necessary.

Gemäß Anspruch 2 kann das Medium fluoreszierend oder lumeneszierend sein. According to claim 2, the medium can be fluorescent or luminescent.

Vorteilhaft kann dann auch eine Ablesung in dunklen Räumen erfolgen.A reading in dark rooms can then also advantageously take place.

Gemäß Anspruch 3 kann das Zeitanzeigegerät mit einer Uhr gekoppelt sein, wobei die Veränderung der Öffnung derart erfolgt, dass die Anzeige des Ablaufs des Zeitintervalls durch die Durchflussmenge ab Beginn eines Zeitintervalls mit der Zeitanzeige der Uhr synchronisiert wird.According to claim 3, the time display device can be coupled to a clock, the The opening is changed in such a way that the expiry of the time interval is displayed through the flow rate from the beginning of a time interval with the time display of the clock is synchronized.

Das Stellelement wird also in diesem Fall durch die Uhr gesteuert.In this case, the control element is controlled by the clock.

Gemäß Anspruch 4 ist die Uhr über ein externes Zeitsignal steuerbar.According to claim 4, the clock can be controlled via an external time signal.

Derartige Uhren sind beispielsweise als Funkuhren bekannt. Diese können das DCF-77 Signal empfangen, aufgrund dessen diese Uhren mit der hochgenauen Uhr der Physikalisch- Technischen-Bundesanstalt in Braunschweig synchronisierbar sind.Such clocks are known for example as radio clocks. These can be the DCF-77 signal received, due to which these clocks with the highly accurate clock of the physical Federal Technical Institute in Braunschweig can be synchronized.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 5 besteht das Zeitanzeigegerät aus zwei miteinander durch die Öffnung verbundenen Volumina, von denen das eine Volumen oberhalb des anderen angebracht ist, wobei bei Beginn eines Zeitintervalls sich das Medium im oberen Volumen befindet. Weiterhin soll das Zeitanzeigegerät so drehbar sein, dass die Lage der beiden Volumina zueinander tauschbar ist, wobei die Drehung zu definierten Zeitpunkten erfolgt. Für eine bestimmte Zeitspanne vor einem der definierten Zeitpunkte wird die Öffnung zumindest dann erweitert, wenn sich im oberen Volumen noch Reste des Mediums befinden.In the embodiment according to claim 5, the time display device consists of two together volumes connected through the opening, one volume above the other is appropriate, with the medium in the upper at the beginning of a time interval Volume is located. Furthermore, the time display device should be rotatable so that the position of the the two volumes are interchangeable, the rotation at defined times he follows. The opening will take place for a certain period of time before one of the defined times expanded at least if there are still remnants of the medium in the upper volume.

Das Zeitanzeigegerät kann dann beispielsweise als Sanduhr ausgebildet sein, bei der der Sand im Stundentakt durchläuft. Zu jeder vollen Stunde wird dann also das Zeitanzeigegerät (die Sanduhr) gedreht. Beispielsweise kann die bestimmte Zeitspanne so bemessen sein, dass diese etwa 10 Sekunden beträgt. Für eine Zeitspanne von etwa 10 Sekunden vor jeder vollen Stunde wird dann die Öffnung auf "maximal" gestellt, so dass eine eventuell verbliebene Sandmenge während dieser Zeitspanne durchlaufen kann. Anschließend wird die Öffnung ganz geschlossen oder auf ihre Normalstellung zurückgefahren. Dann erfolgt die Drehung der Sanduhr. Die Öffnung kann beispielsweise eine elektronisch gesteuerte Ringöffnung sein. The time display device can then be designed, for example, as an hourglass in which the sand runs through every hour. The time display device (the Hourglass) rotated. For example, the specific time span can be dimensioned such that this is about 10 seconds. For a period of about 10 seconds before every hour on the hour the opening is then set to "maximum" so that a possibly remaining amount of sand can go through during this period. Then the opening is complete closed or returned to their normal position. Then the rotation of the Hourglass. The opening can be, for example, an electronically controlled ring opening.

Vorteilhaft wird also die Öffnung wieder geschlossen bzw. auf ihre Normalstellung eingestellt vor der Drehung, um zu vermeiden, dass zu Beginn des neuen Zeitintervalls eine nicht oder nur schlecht kontrollierbare Menge Sand durchläuft, die eine fehlerhafte Anzeige bedeuten würde.The opening is therefore advantageously closed again or set to its normal position before the rotation, in order to avoid that at the beginning of the new time interval one does not or the amount of sand that is difficult to control, which means that the display is incorrect would.

Gemäß Anspruch 6 kann die Drehung mittels der Umpolung von Elektromagneten realisierbar sein.According to claim 6, the rotation by means of polarity reversal of electromagnets be feasible.

Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, mittels einer elektrischen oder elektronischen Ansteuerung, die beispielsweise einfach von der Uhr durchgeführt werden kann, die Drehung zu bewerkstelligen.This results in the possibility of using an electrical or electronic Control that can be easily carried out by the clock, for example, the rotation to accomplish.

Ebenso kann die Drehung gemäß Anspruch 7 auch mittels eines mechanischen Stellelements realisierbar sein.Likewise, the rotation according to claim 7 by means of a mechanical actuator be feasible.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 8 ist die Öffnung in Abhängigkeit von einer Messung der Durchflussmenge des Mediums und/oder in Abhängigkeit von einer Messung des zu bestimmten Zeitpunkten in einem Zeitintervall durchgeflossenen und/oder verbliebenen Mediums veränderbar.In the embodiment according to claim 8, the opening is dependent on a measurement the flow rate of the medium and / or depending on a measurement of the certain times in a time interval that have passed and / or remained Medium changeable.

Dadurch kann vorteilhaft auch eine Anpassung der Anzeige vorgenommen werden, die während des gesamten Zeitintervalls wirksam wird. Vorteilhaft erfolgt also nicht lediglich ein Nachstellen am Ende des Zeitintervalls, wobei während des Zeitintervalls die Zeit mit einer entsprechenden Ungenauigkeit angezeigt wurde. Es kann dann die Anzeigegenauigkeit insgesamt während der gesamten Zeitdauer verbessert werden.This can also advantageously be used to adapt the display takes effect during the entire time interval. Advantageously, therefore, not only one Readjustment at the end of the time interval, whereby the time with a corresponding inaccuracy was displayed. It can then increase the accuracy of the display be improved overall during the entire period.

Die einzige Figur zeigt ein Zeitanzeigegerät 1, das als Sanduhr ausgebildet ist. Diese Sanduhr 1 weist ein oberes Volumen 2 und ein unteres Volumen 3 auf.The single figure shows a time display device 1 , which is designed as an hourglass. This hourglass 1 has an upper volume 2 and a lower volume 3 .

Diese Volumina sind in einer Ausführungsform jeweils mit Platten 4 und 5 abgeschlossen, die magnetisch sind. Aufgrund einer entsprechenden Polung der Elektromagnete 6 und 7, die jeweils an den Kontakten 8, 9 sowie 10, 11 mit Strom beaufschlagt werden können, kann eine Abstoßung realisiert werden, so dass die Sanduhr 1 dann gedreht wird. Die Position des oberen Volumens 2 und des unteren Volumens 3 werden dann also vertauscht. In one embodiment, these volumes are each closed with plates 4 and 5 , which are magnetic. Due to a corresponding polarity of the electromagnets 6 and 7 , which can be energized at the contacts 8 , 9 and 10 , 11 , respectively, repulsion can be realized, so that the hourglass 1 is then rotated. The position of the upper volume 2 and the lower volume 3 are then exchanged.

Alternativ kann auch mittels eines mechanischen wirkenden Stellelements eine Drehung realisiert werden. Dies kann beispielsweise über eine Federspannung realisiert sein. Ein solches mechanisch wirkendes Stellelement kann auch ein Schrittmotor sein, der entsprechend angesteuert wird.Alternatively, a rotation can also be achieved by means of a mechanical actuating element will be realized. This can be achieved, for example, by means of a spring tension. On such a mechanical actuator can also be a stepper motor is controlled accordingly.

Weiterhin ist eine Uhr 12 vorhanden, die eine analoge Zeitanzeige 13 und/oder eine digitale Anzeige 14 aufweisen kann. Weiterhin kann diese Uhr eine Antenne 15 zum Empfang eines DCF-77 Zeitsignals aufweisen, so dass diese Uhr als Funkuhr synchronisierbar ist auf das Zeitsignal.Furthermore, there is a clock 12 which can have an analog time display 13 and / or a digital display 14 . Furthermore, this clock can have an antenna 15 for receiving a DCF-77 time signal, so that this clock can be synchronized as a radio clock with the time signal.

Die Uhr 12 kann also analog oder digital sein oder auch beide Anzeigemöglichkeiten beinhalten. Es können Stunden, Minuten und Sekunden angezeigt ebenso wie eine Anzeige von Tag, Monat und/oder Jahr. Die Stundenzahl kann beispielsweise ebenfalls durch den Sanddurchlauf angezeigt werden.The clock 12 can therefore be analog or digital or can also include both display options. Hours, minutes and seconds can be displayed as well as a day, month and / or year. The number of hours can also be displayed, for example, through the sand run.

Über eine Signalleitung 16 kann von der Uhr 12 ein Signal an ein Steuergerät 17 abgegeben werden. Dieses Steuergerät weist mehrere Ausgänge auf. Ein Ausgang 18 geht zu den Kontakten 8 und 9 des Elektromagneten 6, um diesen mit einem Strom zu beaufschlagen, so dass der Elektromagnet 6 in einer bestimmten Richtung gepolt wird. Ein weiterer Ausgang 19 geht zu den Kontakten 10 und 11 des Elektromagneten 7, um diesen mit einem Strom zu beaufschlagen, so dass der Elektromagnet 7 in einer bestimmten Richtung gepolt wird.A signal can be emitted from the clock 12 to a control device 17 via a signal line 16 . This control unit has several outputs. An output 18 goes to the contacts 8 and 9 of the electromagnet 6 in order to apply a current to it, so that the electromagnet 6 is poled in a certain direction. Another output 19 goes to the contacts 10 and 11 of the electromagnet 7 in order to apply a current to it, so that the electromagnet 7 is poled in a certain direction.

Weiterhin ist ein Ausgang 20 zu sehen, mit dem beispielsweise eine elektronische Ringöffnung 21 der Öffnung der Sanduhr 1 steuerbar ist.Furthermore, an output 20 can be seen, with which, for example, an electronic ring opening 21 of the opening of the hourglass 1 can be controlled.

Die Sanduhr 1 ist hinsichtlich der Öffnung, die das Volumen 2 mit dem Volumen 3 verbindet, so konzipiert, dass der Sand oder ein anderes fließfähiges Medium in einer Stunde aus dem oberen Volumen 2 in das untere Volumen 3 fließt. Der Sand kann beispielsweise so markiert sein, dass er fluoreszierend oder lumeneszierend wirkt.The hourglass 1 is designed with respect to the opening that connects the volume 2 with the volume 3 so that the sand or another flowable medium flows from the upper volume 2 into the lower volume 3 in one hour. The sand can, for example, be marked in such a way that it has a fluorescent or luminescent effect.

Die Uhr 12 dient der Synchronisation der Sanduhr 1, um eventuelle Gangungenauigkeiten auszugleichen. Die Uhr 12 kann als Funkuhr ausgebildet sein. Bei einem Stromausfall oder einer sonstigen Störung der Sanduhr kann dann eine erneute Synchronisation erfolgen durch eine exakte Zeiteinstellung nach dem Wiedereinschalten des Geräts. Beispielsweise kann bei einer Neueinstellung nach einem empfangenen Zeitsignal zunächst die Öffnung vollständig geöffnet werden bis die nächste Drehung der Sanduhr initiiert wird, um eine Synchronisation der Sanduhr zu bewirken. Dadurch kann beispielsweise sichergestellt sein, dass vor der Drehung der Sand vollständig in das untere Volumen 3 geflossen ist.The clock 12 is used to synchronize the hourglass 1 in order to compensate for possible inaccuracies. The clock 12 can be designed as a radio clock. In the event of a power failure or other malfunction of the hourglass, synchronization can then be carried out again by setting the exact time after switching on the device again. For example, in the case of a new setting after a received time signal, the opening can first be opened completely until the next rotation of the hourglass is initiated in order to bring about a synchronization of the hourglass. This can ensure, for example, that the sand has completely flowed into the lower volume 3 before the rotation.

Etwa 10 Sekunden vor Ablauf einer vollen Stunde wird ein erstes Signal über die Signalleitung 16 von der Uhr 12 an das Steuergerät 17 gegeben.About 10 seconds before the hour has elapsed, a first signal is sent from the clock 12 to the control unit 17 via the signal line 16 .

Das Steuergerät 17 gibt dann über seinen Ausgang 20 ein Signal an die elektronisch steuerbare Ringöffnung 21 ab, die eine vollständige Öffnung der Ringöffnung 21 bewirkt.The control unit 17 then emits a signal to the electronically controllable ring opening 21 via its output 20 , which causes the ring opening 21 to open completely.

Dadurch fließt eventuell noch im Volumen 2 befindlicher Sand wegen der vergrößerten Öffnung entsprechend schnell in das untere Volumen 3 ab.As a result, sand that may still be in volume 2 flows correspondingly quickly into lower volume 3 because of the enlarged opening.

Bei Erreichen der vollen Stunde wird ein weiteres Signal von der Uhr 12 über die Signalleitung 16 an das Steuergerät 17 gegeben.When the hour is reached, a further signal is given by the clock 12 to the control unit 17 via the signal line 16 .

Das Steuergerät 17 veranlasst nun über seinen Ausgang 20 ein Schließen der Ringöffnung 12. Diese Ringöffnung 21 kann vollständig geschlossen werden oder auf ihre Normalstellung zurückgestellt werden.The control unit 17 now causes the ring opening 12 to close via its output 20 . This ring opening 21 can be completely closed or returned to its normal position.

Anschließend erfolgt über die Ausgänge 18 und 19 eine Ansteuerung der Elektromagnete 6 und 7, die eine Drehung der Sanduhr 1 bewirkt. Bei entsprechender Polung der Magnete 4 und 5 sowie der Elektromagnete 6 und 7 erfolgt eine Abstoßung zur Einleitung der Drehung sowie eine Anziehung, wenn eine 180-Grad-Drehung vollzogen ist.The electromagnets 6 and 7 are then actuated via the outputs 18 and 19 , which causes the hourglass 1 to rotate. If the magnets 4 and 5 and the electromagnets 6 and 7 are appropriately polarized, they are repelled to initiate the rotation and attract when the rotation is 180 degrees.

Erfolgte vor der Drehung ein vollständiges Schließen der Ringöffnung 21, wird diese nach der Drehung wieder auf die Normalstellung zurückgestellt.If the ring opening 21 was completely closed before the rotation, it is reset to the normal position after the rotation.

Alternativ kann auch eine Messung des Sandflusses bzw. eine Volumenmessung des abgeflossenen Sandes oder eine Gewichtsbestimmung des Sandes im unteren Gefäß erfolgen, um eine entsprechenden Einstellung der Ringöffnung 21 vorzunehmen. Dies ist zwar sensorisch aufwendiger, ermöglicht aber, die Ringöffnung 21 so einzustellen, dass die Anzeigegenauigkeit während des gesamten Zeitintervalls verbessert wird.Alternatively, a measurement of the sand flow or a volume measurement of the sand which has flowed off or a weight determination of the sand in the lower vessel can also be carried out in order to make a corresponding adjustment of the ring opening 21 . Although this is more complex in terms of sensors, it allows the ring opening 21 to be set in such a way that the display accuracy is improved during the entire time interval.

Claims

1. Time display device ( 1 ), in which time intervals can be displayed by means of the amount of a medium that has flowed or flowed through an opening since the beginning of the time interval, the flow of the entire medium corresponding to a specific time interval, characterized in that the opening ( 21 ) is in its Size during operation of the time display device can be changed by intervention of an adjusting element ( 20 ).

2. Time display device according to claim 1, characterized in that the medium is fluorescent or luminescent.

3. Time display device according to claim 1 or 2, characterized in that the time display device ( 1 ) is coupled to a clock ( 12 ), the change in the opening ( 21 ) being such that the display of the expiry of the time interval by the flow rate from the beginning a time interval is synchronized with the time display of the clock ( 12 ).

4. Time display device according to claim 1, characterized in that the clock ( 12 ) can be controlled via an external time signal ( 15 ).

5. Time display device according to one of claims 1 to 4, wherein the time display device ( 1 ) consists of two interconnected through the opening ( 21 ) volumes ( 2 , 3 ), of which one volume ( 2 ) above the other ( 3 ) attached at the beginning of a time interval, the medium is in the upper volume, characterized in that the time display device ( 1 ) can be rotated such that the position of the two volumes ( 2 , 3 ) can be interchanged, the rotation taking place at defined times , and that for a certain period of time before one of the defined times, the opening ( 21 ) is at least expanded ( 20 ) if there are still remnants of the medium in the upper volume.

6. Time display device according to claim 5, characterized in that the rotation by means of the polarity reversal of electromagnets ( 6 , 7 ) can be realized.

7. Time display device according to claim 5, characterized in that the rotation by means of a mechanical actuator is feasible.

8. Time display device according to one of the preceding claims, characterized in that the opening ( 21 ) can be changed as a function of a measurement of the flow rate of the medium and / or as a function of a measurement of the medium which has flowed through and / or remained at certain times in a time interval .