DE19746115A1 - Uhrwerk - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Uhrwerk, insbesondere ein Uhrwerk, bei dem ein Stunden­ rad und ein Minutenrad unabhängig voneinander gedreht werden und eine jeweilige Referenz­ position dieser Räder erfaßt werden kann.

Aus der JP 61-118683 A ist ein Uhrwerk bekannt, das den Zeitpunkt erfaßt, zu dem der Stundenzeiger, der Minutenzeiger und der Sekundenzeiger zwölf Uhr mittags (zwölf Uhr, null Minuten und null Sekunden) anzeigen, sowie eine etwaige Differenz zwischen der erfaßten Mittagszeit und der Zeit eines Funksignals von einem Radio oder Funkempfänger oder derglei­ chen erfaßt, wodurch zu jeder Mittagszeit ein Nach- oder Vorgehen der Uhr korrigiert wird.

Bei diesem Stand der Technik wird, wenn jeweilige Öffnungen eines mittleren Rads, eines Stundenrads und eines Minutenrads während einer Umdrehung des Stundenrads, das heißt während zwölf Stunden, einmal relativ zueinander ausgerichtet sind, durch die Öffnungen tretendes Licht, das von einer auf einer Leiterplatte vorgesehenen ersten Leuchtvorrichtung emittiert wird, von einer von der Leiterplatte beabstandet angeordneten ersten Lichtempfangs­ vorrichtung erfaßt, woraufhin letztere ein Referenzpositionssignal für das Stundenrad und das Minutenrad ausgibt. Wenn die beiden Öffnungen des Sekundenrads und des mittleren Rads während einer Umdrehung des Sekundenrads, das heißt während einer Minute, einmal relativ zueinander ausgerichtet sind, wird durch die Öffnungen tretendes Licht aus einer auf der Leiterplatte vorgesehenen zweiten Leuchtvorrichtung von einer von der Leiterplatte beabstandet angeordneten zweiten Lichtempfangsvorrichtung erfaßt, woraufhin diese ein Referenzpositions­ signal für das Sekundenrad ausgibt. Als Ergebnis davon kann, wenn die zwei Referenzpositions­ signale gleichzeitig erhalten werden, die Mittagszeit (zwölf Uhr, null Minuten und null Sekunden) erfaßt werden.

Bei diesem Stand der Technik wird jedoch, da die zwei den zwei Leuchtvorrichtungen auf der Leiterplatte entsprechenden Lichtempfangselemente in der von der Leiterplatte entfernten Position angeordnet sind, ein Draht zum elektrischen Verbinden der beiden Lichtempfangsele­ mente mit der Schaltung auf der Leiterplatte benötigt, so daß aufgrund des hierdurch erforderli­ chen komplizierten Verdrahtungsvorgangs keine Massenproduktion in Frage kommt und außer­ dem die Gefahr besteht, daß ein Versatz der Position der Leuchtvorrichtungen bezüglich der entsprechenden Lichtempfangsvorrichtung auftritt und somit die obigen beiden Referenzpositio­ nen nicht mit hoher Genauigkeit erfaßt werden können.

Um sowohl die Leuchtvorrichtungen als auch die Lichtempfangsvorrichtungen auf der Leiter­ platte anordnen zu können, können die erste und die zweite Lichtempfangsvorrichtung an der Position der obigen ersten bzw. der zweiten Leuchtvorrichtung auf der obigen Leiterplatte angeordnet werden, und eine Leuchtvorrichtung ebenfalls auf der Leiterplatte angeordnet werden. Das Licht von der Leuchtvorrichtung wird dann mittels zwei Lichteinspeisungselementen zur gleichen Position wie derjenigen der ersten und der zweiten Lichtempfangsvorrichtung geführt.

Da in diesem Fall die eine Leuchtvorrichtung und die zwei Lichtempfangsvorrichtungen auf derselben Leiterplatte angeordnet sind, ist es erforderlich, die zwei Lichteinspeisungselemente zu verwenden, und diese sind in einem engen Raum anzuordnen, so daß das Problem auftritt, daß der Aufbau kompliziert wird und die Herstellungskosten in Höhe treibt.

Die JP 6-148354 A offenbart eine Vorrichtung, bei der eine Erfassungseinrichtung in jedem von zwei Antriebssystemen vorgesehen ist, die jeweils einen Stundenzeiger und einen Minutenzeiger antreiben. Die Erfassungseinrichtung umfaßt einen Lichtsensor mit einem Leuchtelement und einem Lichtempfangselement sowie eine Öffnung, die in einem Räderwerk jedes der Antriebssy­ steme vorgesehen ist. Mittels jeder der beiden Erfassungseinrichtungen der beiden Antriebssy­ steme wird eine Zeit erfaßt, beispielsweise zwölf Uhr und null Minuten, die als eine Referenzpo­ sition festgelegt wird.

Bei diesem Stand der Technik tritt, da die einen Reflexionslichtsensor enthaltende Erfassungsein­ richtung in jedem der Antriebssysteme des Stundenzeigers und des Minutenzeigers vorgesehen ist, das Problem auf, daß ein hoher Verdrahtungsaufwand erforderlich ist und der Aufbau kompliziert wird, so daß die Arbeitseffizienz beim Zusammenbau verschlechtert wird. Außerdem ist der Reflexionslichtsensor teuer, weshalb die Herstellungskosten hoch sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Uhrwerk zu schaffen, bei dem die Referenzpositionen des Stundenrads und des Minutenrads genau bestimmt werden können, dessen Arbeitseffizienz beim Zusammenbau hoch ist und dessen Herstellungskosten gering sind.

Diese Aufgabe wird mit einem Uhrwerk gemäß Anspruch 1 bzw. 5 gelöst. Ein bevorzugtes Verfahren zur Erfassung der Referenzpositionen ist Gegenstand des Anspruchs 8. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Da bei dem erfindungsgemäßen Uhrwerk das Stundenrad und das Minutenrad unabhängig voneinander gedreht werden und die jeweilige Referenzposition des Stundenrads und des Minutenrads durch ein das Leuchtelement und das Lichtempfangselement umfassendes Paar von Erfassungseinrichtungen erfaßt wird, können der Aufbau vereinfacht, die Arbeitseffizienz beim Zusammenbau verbessert und die Kosten reduziert werden. Da zur Erfassung der Referenzposi­ tion das Übertragungsrad mit höherer Drehzahl als das Minutenrad hinzugefügt ist, kann die Erfassung mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der ausführlichen Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine gestreckte Ansicht, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 2 eine Schnittansicht in einer anderen Position,

Fig. 3 eine Seitenansicht von hinten in einem Zustand, in dem das obere Gehäuseteil entfernt ist,

Fig. 4 eine Vorderansicht eines Stundenrads, und

Fig. 5 ein Flußdiagramm, das einen Initialisierungsvorgang erläutert.

Wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt, ist ein Räderwerk von einem unteren Gehäuseteil 1, einem oberen Gehäuseteil 2 und einer Mittelplatte 3 gelagert. Das Uhrwerk ist so aufgebaut, daß zwei gesonderte Motoren, das heißt ein erster Antriebsmotor M1 und ein zweiter Antriebsmotor M2, einen Minutenzeiger bzw. einen Stundenzeiger antreiben.

Zunächst wird das Antriebssystem des Minutenzeigers erläutert. Der erste Motor M1 umfaßt einen U-förmigen Stator 41, eine Antriebsspule 42, die um einen der Schenkel des Stators 41 gewickelt ist, sowie einen Rotor 43, der zwischen den Magnetpolen des Stators 41 angeordnet ist. Ein Rotorritzel 43a kämmt mit einem Antriebsrad 5, dieses mit einem Übertragungsrad 6, dieses mit einem Übertragungsrad 7 und letzteres mit einem Minutenrad 8. Ein nicht dargestellter Minutenzeiger ist am vorderen Ende eines Minutenrohrs 8a des Minutenrads 8 angebracht.

Nun wird das Antriebssystem des Stundenzeigers erläutert. Der zweite Motor M2 umfaßt einen U-förmigen Stator 91, eine Antriebsspule 92, die um einen der Schenkel des Stators 91 gewickelt ist, sowie einen Rotor 93, der zwischen den Magnetpolen des Stators 91 angeordnet ist. Ein Rotorritzel 93a kämmt mit einem Antriebsrad 10, dieses mit einem Übertragungsrad 11, dieses mit einem Übertragungsrad 12 und letzteres mit einem Stundenrad 13. Ein nicht darge­ stellter Stundenzeiger ist an einem vorderen Ende eines Stundenrohrs 13a des Stundenrads 13 angebracht. Das Minutenrad 8 und das Stundenrad 13 sind koaxial angeordnet, und das Minutenrohr 8a ist koaxial in das Stundenrohr 13a eingesetzt. Eine Trägerplatte 14 ist zwischen dem Minutenrad 8 und dem Stundenrad 13 angeordnet, um bei deren Drehung den Einfluß von Reibung zu eliminieren.

Eine Öffnung 7a ist in dem mit höherer Drehzahl, d. h. schneller als das Minutenrad 8 umlaufen­ den und mit diesem in Eingriff stehenden Übertragungsrad 7 ausgebildet, und eine Öffnung 8b ist im Minutenrad 8 an einer solchen Position ausgebildet, daß sich die Öffnungen 7a und 8b in Abhängigkeit von den Drehstellungen der Räder 7 und 8 gegenüberliegen können. Außerdem sind im Stundenrad 13, wie nachstehend bei der Erläuterung von Fig. 4 ausgeführt ist, mehrere Öffnungen 13b, die in entsprechender Weise der Öffnung 8b gegenüberliegen können, und mehrere Abschirmabschnitte 13c, 13d und 13e ausgebildet. Der Abschirmabschnitt 13c ist als spezieller Abschirmabschnitt ausgebildet, dessen Breite sich von derjenigen der anderen Abschirmabschnitte unterscheidet. Außerdem sind in der Mittelplatte 3 und der Trägerplatte 14 aufeinander ausgerichtete Öffnungen 3a bzw. 14a ausgebildet. Gegenüber der Öffnung 14a ist ein Leuchtelement (eine Leuchtdiode) 15 im unteren Gehäuseteil 1 angeordnet, und gegenüber der Öffnung 3a ist ein Lichtempfangselement (eine Fotodiode) 16 mit Fotosensorfunktion im oberen Gehäuseteil 2 angeordnet, wodurch eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Referenzpositionen des Minutenrads 8 und des Stundenrads 13 gebildet wird. Die Positionen der Öffnungen 3a und 14a sind so gewählt, daß bei entsprechenden Winkelstellungen der Räder 7, 8 bzw. 13 die Öffnungen 3a, 7a, 8a und 14a sowie eine der Öffnungen 13b aufeinander ausge­ richtet sind und das Lichtempfangselement Licht vom Leuchtelement empfangen kann, das in anderen Winkelpositionen von den Rädern blockiert wird. Die Position, in der die Öffnungen 7a, 8b, 3a und 14a sowie die Leuchtdiode 15 und die Fotodiode 16 aufeinander ausgerichtet sind, wird als Referenzposition festgelegt. Diese Referenzposition ist beispielsweise zwölf Uhr und null Minuten, das heißt, der Minutenzeiger und der Stundenzeiger zeigen jeweils auf "12". Die Öffnungen sowie das Leuchtelement und das Lichtempfangselement bilden somit eine Einrich­ tung zur Erfassung einer Referenzposition.

Das untere Gehäuseteil 1, das obere Gehäuseteil 2 und die Mittelplatte 3 sind in der im oberen Teil von Fig. 2 gezeigten Weise derart zusammengebaut, daß ein vom unteren Gehäuseteil 1 hervorstehender Vorsprung 1a und ein von der Mittelplatte 3 hervorragender rohrförmiger Abschnitt 3b ineinandergreifen. Ein Vorsprung 3c ragt von der Mittelplatte 3 hervor, und ein rohrförmiger Abschnitt 2a ragt vom oberen Gehäuseteil 2 so hervor, daß die beiden letzteren ebenfalls ineinandergreifen. Des weiteren sind im unteren Teil von Fig. 2 ein an dem unteren Gehäuseteil 1 vorgesehener rohrartiger Kanal 1b, ein an der Mittelplatte 3 vorgesehener rohrartiger Kanal 3d und ein am oberen Gehäuseteil 2 vorgesehener rohrartiger Kanal 2c parallel fluchtend hintereinander angeordnet.

Eine Leiterplatte 17 ist durch von der Außenfläche des oberen Gehäuseteils 2 hervorstehende Rastvorsprünge 2b befestigt, und eine Steuerschaltung 17a zum Steuern des Betriebs des ersten und des zweiten Antriebsmotors M1 bzw. M2 ist auf der Leiterplatte 17 ausgebildet. Das Lichtempfangselement 16 ist mit einer vorbestimmten Position der Steuerschaltung 17a verbunden. Ein mit dem Leuchtelement 15 verbundener Zuleitungsdraht 15a erstreckt sich durch die Kanäle 1b, 3d und 2c und ist mit einer vorbestimmten Position der Steuerschaltung 17a verbunden. Des weiteren ist eine Ablaufsteuerung, etwa in Form eines Programms, zur Durch­ führung eines Initialisierungsvorgangs zum Erfassen der Referenzposition des Minutenrads 8 und des Stundenrads 13 in der Steuerschaltung 17a implementiert.

Die Öffnungen und die Abschirmabschnitte des Stundenrads 13 werden ausführlich unter Bezug auf Fig. 4 erläutert. Die Öffnungen 13b des Stundenrads 13 weisen eine Bogenform längs des äußeren Umfangsabschnitts auf, und die brückenartigen Abschirmabschnitte 13c, 13d und 13e verbinden den zentralen Teil mit dem äußeren Umfangsabschnitt an Positionen in einem Abstand von 120 Grad. Der Abschirmabschnitt 13c ist als spezieller Abschirmabschnitt ausgebildet, dessen Breite mit einem Öffnungswinkel von 18 Grad größer ist als die Breite der anderen Abschirmabschnitte 13d und 13c, deren Öffnungswinkel 9 Grad beträgt. Die Breite des speziellen Abschirmabschnitts 13c ist somit doppelt so groß wie diejenige der zwei anderen Abschirmabschnitte 13d und 13e. Die Abschirmabschnitte 13d und 13e und der spezielle Abschirmabschnitt im Stundenrad 13 sind in gleichen Winkelabständen von 120 Grad angeord­ net. Im Mittelteil des Stundenrads 13 sind Zungenabschnitte 13f durch je eine im wesentlichen C-förmige Schlitznut gebildet und in gleichen Winkelabständen voneinander angeordnet. Die Zungenabschnitte 13f sind elastisch verformbar und stehen elastisch in Kontakt mit dem unteren Gehäuseteil 1.

Wenn sich bei diesem Aufbau die Öffnung 7a und die Öffnung 8b sowie eine der Öffnungen 13b des Stundenrads 13 einmal je Umlauf des Minutenrads 8 in der Position gegenüberliegen, in der sich das Leuchtelement 15 und das Lichtempfangselement 16 gegenüberliegen, wird das Licht vom Leuchtelement 15 zum Lichtempfangselement 16 durchgelassen, während es sonst abgeschirmt wird.

Anhand von Fig. 5 wird nun ein Initialisierungsvorgang zum Erfassen der Referenzposition des Minutenrads 8 und des Stundenrads 13 für den Fall erläutert, daß die Referenzposition zwölf Uhr ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Anordnung so getroffen, daß eine Umdrehung des Minutenrads 8 240 Antriebsimpulsen des ersten Antriebsmotors M1 entspricht. Außerdem ist festgelegt, daß 12 Antriebsimpulse des zweiten Antriebsmotors M2 erforderlich sind, um das Stundenrad 13 um die Breite bzw. den Öffnungswinkel des Abschirmabschnitts 13c zu drehen, während 6 Impulse erforderlich sind, um das Stundenrad 13 um die Breite bzw. den Öffnungs­ winkel der Abschirmabschnitte 13d und 13e zu drehen.

Wenn der Initialisierungsvorgang nach dem Stoppen eines internen Standard- bzw. Zeitsignalge­ nerators begonnen wird, wird die als Leuchtelement dienende Leuchtdiode 15 eingeschaltet, und Antriebsimpulse werden zum ersten Antriebsmotor M1 geliefert, um das Minutenrad 8 schritt­ weise zu drehen. Solange das Ausgangssignal der als Lichtempfangselement dienenden Fotodi­ ode 16 den Pegel null aufweist, wird geprüft, ob die Anzahl der Antriebsimpulse 242 erreicht hat oder nicht, und bis zum Erreichen dieser Impulsanzahl wird der Antrieb des Minutenrads 8 fortgesetzt. Die 242 Impulse entsprechen der Anzahl an Impulsen für eine Umdrehung des Minutenrads 8 plus zwei Impulsen zur Sicherheit. Wenn das Ausgangssignal der Fotodiode 16 während einer vollen Umdrehung (plus den beiden Sicherheitsimpulsen) des Minutenrads 8 auf dem Pegel null bleibt, bedeutet dies, daß einer der Abschirmabschnitte des Stundenrads 13 das Licht abschirmt. In diesem Fall wird der Antrieb des Minutenrads 8 abgebrochen, und Antriebs­ impulse werden zum zweiten Antriebsmotor M2 geliefert, um das Stundenrad 13 schrittweise um ein 14 Impulsen entsprechendes Maß zu drehen. Da die 14 Impulse einer Anzahl an Impulsen entsprechen, die sich durch Hinzuzählen von zwei Impulsen aus Sicherheitsgründen zu den 12 zum Drehen um den speziellen Abschirmabschnitt 13c erforderlichen Impulsen ergibt, wird der Abschirmabschnitt durch dieses leichte Drehen des Stundenrads 13 von der Position wegge­ bracht, in der das Licht abgeschirmt wird, und eine der Öffnungen 13b wird dort positioniert, so daß das Licht passieren kann. Dann wird das Minutenrad 8 wieder schrittweise angetrieben. Die Position, in der das Ausgangssignal der Fotodiode 16 vom Pegel 0 zum Pegel 1 invertiert wird, entspricht der Position, in der die Öffnung 8b des Minutenrads 8 und die Öffnung 7a des Übertragungsrads 7 einander gegenüberliegen, um das Licht durchzulassen, und diese Position weist aufgrund der höheren Drehzahl des Übertragungsrads 7 eine hohe Genauigkeit auf. Somit wird diese Position erfaßt und als Referenzposition des Minutenrads 8 festgelegt. Dann wird der Antrieb des Minutenrads 8 abgebrochen.

Danach wird das Stundenrad 13 zur Erfassung seiner Referenzposition schrittweise angetrieben. Solange das Ausgangssignal der Fotodiode 16 bei dieser Drehung den Pegel 1 aufweist, muß das Licht eine der Öffnungen 13b des Stundenrads 13 durchsetzen, weshalb der Antrieb des Stundenrads 13 fortgesetzt wird. Sobald das Ausgangssignal der Fotodiode 16 vom Pegel 1 in den Pegel 0 invertiert wird, muß einer der Abschirmabschnitte in den Lichtweg getreten sein. Wegen der unterschiedlichen Breite des speziellen Abschirmabschnitts 13c und der anderen Abschirmabschnitte 13d und 13e, läßt sich aufgrund der Dauer (bzw. der Anzahl von Antriebs­ impulsen), während derer bei fortgesetzter Drehung des Stundenrads der Pegel 0 bleibt, feststellen, ob das Licht vom speziellen Abschirmabschnitt 13c oder von einem der anderen Abschirmabschnitte 13d, 13e unterbrochen wird. Dementsprechend werden die Impulse von dem Moment an gezählt, von dem das Stundenrad weitergedreht wird, nachdem der Pegel auf 0 gegangen ist. Solange der Pegel des Ausgangssignals der Fotodiode 16 0 ist werden der Antrieb des Stundenrads 13 fortgesetzt und die Anzahl der Impulse gezählt.

Wenn das Ausgangssignal der Fotodiode 16 vom Pegel 0 in den Pegel 1 invertiert wird, wird festgestellt, ob die Anzahl gezählter Impulse 12 ist oder nicht. Da eine Anzahl von weniger als 12 Impulsen bedeutet, daß einer der schmalen Abschirmabschnitte 13d und 13e des Stunden­ rads 13 den Lichtweg blockiert hatte, wird das Stundenrad 13 weiter angetrieben. Wenn dann das Ausgangssignal der Fotodiode 16 vom Pegel 1 in den Pegel 0 invertiert wird, wird erneut, in ähnlicher Weise wie vorstehend beschrieben, die Impulsanzahl gezählt und der Vorgang wieder­ holt, bis die Impulsanzahl zu einem Zeitpunkt, zu dem das Ausgangssignal der Fotodiode 16 vom Pegel 0 in den Pegel 1 invertiert wird, 12 Impulse erreicht.

Wenn 12 Impulse gezählt sind, bedeutet dies, daß der spezielle Abschirmabschnitt 13c des Stundenrads 13 den Lichtweg blockiert hatte. Dann wird das Stundenrad 13 zur Sicherheit um ein 2 Impulsen entsprechendes Maß weitergedreht, und die dann erreichte Position wird als die Referenzposition des Stundenrads 13 festgelegt, wonach der Antrieb des Stundenrads 13 unterbrochen und die Leuchtdiode 15 ausgeschaltet wird. Dann wird zwölf Uhr gespeichert, und der interne Standardsignalgenerator wird erneut gestartet, womit der Initialisierungsvorgang beendet ist. Bei der voranstehend beschriebenen Erfassung der Referenzpositionen werden den beiden Antriebsmotoren vorzugsweise Antriebsimpulse mit schnellerer Folge als bei der normalen Zeitzählung zugeführt, so daß die Initialisierung binnen kurzer Zeit erfolgen kann.

Die obige Erläuterung erfolgte bisher für den Fall, daß die aus Sicherheitsgründen verwendete Anzahl an Impulsen 2 beträgt. Die Anzahl dieser Sicherheitsimpulse ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann beispielsweise auch nur 1 betragen; alternativ kann auch die Position der Pegelinvertierung selbst die Referenzposition sein. Außerdem ist die Referenzposition bei zwölf Uhr gewählt, sie ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann im Fall von funkgesteuerten Uhren und dergleichen auch beispielsweise zwei Uhr sein.

Die Anzahl der für eine bestimmte Bewegung erforderlichen Impulse sowie die Anzahl der Abschirmelemente 13d, 13e mit den resultierenden Winkelabständen ist ebenfalls nur als beispielhaft anzusehen und nicht auf die konkret genannten Angaben beschränkt.

Bei dem Uhrwerk, in dem das Stundenrad und das Minutenrad unabhängig voneinander gedreht werden, ist, da die Referenzpositionen des Stundenrads und des Minutenrads durch das Erfassungseinrichtungspaar erfaßt werden, das durch gegenüberliegendes Anordnen des Leuchtelements und des Lichtempfangselements gebildet ist, die Anzahl der Fotosensoren und die Menge an Zuleitungsdraht reduziert, so daß der Aufbau vereinfacht wird und die Arbeitseffi­ zienz beim Zusammenbau verbessert werden kann, wodurch die Kosten gesenkt werden. Da die Erfassung der Referenzposition durch das Stundenrad, das Minutenrad und das Übertragungsrad mit höherer Umlaufzahl als das Minutenrad ausgeführt werden, kann die Erfassung der Referenz­ position mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden.

Da der spezielle Abschirmabschnitt eine größere Breite als die anderen Abschirmabschnitte aufweist, kann die Erfassung der Referenzposition des Stundenrads beim Initialisierungsvorgang leicht ausgeführt werden.

In dem Fall, in dem das Ausgangssignal des Lichtempfangselements selbst nach Drehung des Minutenrads in einem Initialisierungsvorgang bei leuchtendem Leuchtelement um eine Umdre­ hung nicht vom Pegel 0 in den Pegel 1 invertiert wird, kann die Referenzposition des Minuten­ rads mittels eines einfachen Aufbaus bestimmt werden, da nach Drehen des Stundenrads um ein der Breite des speziellen Abschirmabschnitts entsprechendes Maß das Minutenrad wieder schrittweise angetrieben wird, um die Position zu erfassen, in der das Ausgangssignal des Lichtempfangselements vom Pegel 0 in den Pegel 1 invertiert wird, wonach diese Position als die Referenzposition des Minutenrads festgelegt wird.

Da die mehreren Abschirmabschnitte des Stundenrads zwei schmale Abschnitte und einen den speziellen Abschirmabschnitt bildenden breiten Abschnitt umfassen, die in gleichen Winkelabständen zueinander angeordnet sind, ist die mechanische Festigkeit des Stundenrads groß, so daß die Dreh kraft stabil übertragen und der Aufbau vereinfacht werden kann.

Claims (13)

1. Uhrwerk, umfassend:
ein von einem ersten Antriebsmotor (M1) gedrehtes Minutenrad (8) und ein von einem zweiten Antriebsmotor (M2) gedrehtes Stundenrad (13), die derart koaxial angeordnet sind, daß sie unabhängig voneinander gedreht werden können,
wobei das Minutenrad (8) mit einer Öffnung (8b) versehen ist, die in Deckung zu einer Öffnung (7a) bringbar ist, welche in einem sich mit höherer Drehzahl als das Minutenrad (8) drehenden Übertragungsrad (7) ausgebildet ist, welches in Eingriff mit dem Minutenrad (8) steht;
wobei das Stundenrad (13) mit einer Mehrzahl an in Deckung zu der Öffnung (8b) des Minutenrads (8) bringbaren Öffnungen (13b) sowie einer Mehrzahl an Abschirmabschnitten (13c, 13d, 13e) versehen ist;
wobei einer der Abschirmabschnitte des Stundenrads (13) ein spezieller Abschirmab­ schnitt (13c) ist, dessen Breite sich von derjenigen der anderen Abschirmabschnitte (13d, 13e) unterscheidet;
ein Leuchtelement (15) und ein Lichtempfangselement (16), die einander gegenüberlie­ gend außerhalb des Stundenrads (13), des Minutenrads (8) und des Übertragungsrads (7) ange­ ordnet sind; und
eine in einer Steuerschaltung (17a) zum Steuern des Betriebs des ersten und des zwei­ ten Antriebsmotors (M1, M2) implementierte Ablaufsteuerung zum Ausführen eines Initialisie­ rungsvorgangs zum Erfassen der Referenzposition des Minutenrads (8) und des Stundenrads (13);
wobei der Initialisierungsvorgang bei leuchtendem Leuchtelement (15) durch schrittwei­ ses Antreiben des Minutenrads (8) und des Stundenrads (13), um eine Position zu erfassen, in der ein Ausgangssignal des Lichtempfangselements (16) von 0 nach 1 invertiert wird, und durch Festlegen dieser Position als die Referenzposition des Minutenrads (8) ausgeführt wird, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß dann das Stundenrad (13) bei angehaltenem Minutenrad (8) angetrieben wird, der spezielle Abschirmabschnitt (13c) durch einen dem Unterschied der Breite der Abschirmabschnitte entsprechenden Zeitunterschied eines Pegels 0 erkannt wird, und als Referenzposition des Stundenrads (13) die Position festgelegt wird, in der das Ausgangssignal des Lichtempfangselements (16) nach Durchgang des speziellen Abschirmabschnitts (13c) auf einen Pegel 1 invertiert wird.

2. Uhrwerk nach Anspruch nach Anspruch 1, bei dem der spezielle Abschirmabschnitt (13c) eine größere Breite als die anderen Abschirmabschnitte (13d, 13e) aufweist.

3. Uhrwerk nach Anspruch 2, bei dem in dem Fall, in dem das Ausgangssignal des Lichtempfangselements (16) selbst dann nicht von 0 nach 1 invertiert wird, wenn das Minuten­ rad (8) bei leuchtendem Leuchtelement (15) in dem Initialisierungsvorgang um eine Umdrehung gedreht wird, nach dem Drehen des Stundenrads (13) in einem der Breite des speziellen Abschirmabschnitts (13c) entsprechenden Maß das Minutenrad (8) schrittweise angetrieben wird, um die Position, in der das Ausgangssignal des Lichtempfangselements (16) von 0 nach 1 invertiert wird, zu erfassen und diese Position als eine Referenzposition des Minutenrads (8) festzulegen.

4. Uhrwerk nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die Mehrzahl an Abschirmabschnitten (13c, 13d, 13e) des Stundenrads (13) als zwei schmale Abschnitte (13d, 13e) und ein den speziellen Abschirmabschnitt (13c) bildender breiter Abschnitt ausgebildet sind, die in gleichen Winkelabständen angeordnet sind.

5. Uhrwerk, umfassend:
ein von einem ersten Antriebsmotor (M1) antreibbares Minutenrad (8), das mit einer ersten das Minutenrad axial durchsetzenden Öffnung (8b) versehen ist,
ein mit dem Minutenrad (8) in Eingriff stehendes und mit höherer Drehzahl als das Minutenrad (8) drehbares Übertragungsrad (7), das mit einer zweiten das Übertragungsrad axial durchsetzenden Öffnung (7a) versehen ist, welche abhängig von den Drehstellungen des Minutenrads und des Übertragungsrads mit der ersten Öffnung (8b) in Deckung bringbar ist;
ein von einem zweiten Antriebsmotor (M2) antreibbares Stundenrad (13), das koaxial zum Minutenrad derart angeordnet ist, daß Minutenrad und Stundenrad unabhängig voneinander drehbar sind, und das mit mehreren dritten das Stundenrad axial durchsetzenden Öffnungen (13b) und mehreren Abschirmabschnitten (13c, 13d, 13e) versehen ist, wobei einer (13c) der Abschirmabschnitte eine Breite in Umfangsrichtung aufweist, die sich von derjenigen der anderen Abschirmabschnitte (13d, 13e) unterscheidet, und jede der dritten Öffnungen mit der ersten Öffnung (8b) in Deckung bringbar ist;
ein Leuchtelement (15) und ein diesem unter Zwischenlage des Stundenrads (13), des Minutenrads (8) und des Übertragungsrads (7) gegenüberliegend angeordnetes Lichtempfangs­ element(16), dessen Ausgangssignal bei Lichtempfang einen Pegel 1 und sonst einen Pegel 0 aufweist, wobei das Leuchtelement und das Lichtempfangselement auf einer Linie liegen, die die erste Öffnung (8b) und die zweite Öffnung (7a) durchsetzt, wenn diese Öffnungen in Deckung gebracht sind; und
eine Steuerschaltung (17a) zum Steuern des Betriebs des ersten und des zweiten Antriebsmotors (M1, M2),
wobei in der Steuerschaltung eine Ablaufsteuerung zur Ausführung eines Initialisie­ rungsvorgangs zum Erfassen einer Referenzposition des Minutenrads (8) und des Stundenrads (13) implementiert ist.

6. Uhrwerk nach Anspruch nach Anspruch 5, bei die Breite des genannten einen der Abschirmabschnitte (13c) größer als die der anderen Abschirmabschnitte (13d, 13e) ist.

7. Uhrwerk nach Anspruch 4 oder 5, bei dem die Abschirmabschnitte (13c, 13d, 13e) des Stundenrads (13) als zwei schmale Abschnitte (13d, 13e) und ein den genannten einen Abschirmabschnitt (13c) bildender breiter Abschnitt gebildet sind, die in gleichen Winkelabstän­ den voneinander angeordnet sind, wobei sich die die Abschirmabschnitte und die dritten Öffnungen (13b) in Umfangsrichtung abwechseln.

8. Verfahren zur Ermittlung einer jeweiligen Referenzposition des Minutenrads und des Stundenrads bei einem Uhrwerk gemäß Anspruch 5, umfassend die Schritte:

• (a) Anschalten des Leuchtelements (15),
• (b) schrittweises Drehen des Minutenrads (8), bis entweder der Pegel des Ausgangs­ signals des Lichtempfangselements von 0 auf 1 wechselt oder das Minutenrad wenigstens eine volle Umdrehung vollzogen hat,
• (c) wenn im Schritt (b) kein Wechsel des Ausgangssignals des Lichtempfangselements von 0 auf 1 aufgetreten ist,
  • (c1) Drehen des Stundenrads derart, daß eine der Öffnungen (13b) des Stundenrads (13) von der Linie durchsetzt wird, auf der das Leuchtelement und das Lichtempfangselement liegen, und
  • (c2) Antreiben des Minutenrads (8) bis der Pegel des Ausgangssignals des Lichtemp­ fangselements von 0 auf 1 wechselt,
• (d) Festlegen derjenigen Position des Minutenrads, in der entweder im Schritt (b) oder im Schritt (c2) der Pegel des Ausgangssignals des Lichtempfangselements von 0 auf 1 wechselt, als Referenzposition des Minutenrads, und Stoppen des Minutenrads in dieser Position,
• (e) Drehen des Stundenrads aus der momentanen Stellung in eine Stellung, in der der Pegel des Ausgangssignals des Lichtempfangselements von 1 auf 0 wechselt,
• (f) weiteres Drehen des Stundenrads, bis der Pegel des Ausgangssignals des Lichtemp­ fangselements wieder von 0 auf 1 wechselt,
• (g) Prüfen, ob der Drehwinkel des Stundenrads von der im Schritt (e) erreichten Stel­ lung bis zu der im Schritt (f) erreichten Stellung der Breite des einen der Abschirmabschnitte entspricht und gegebenenfalls Wiederholen der Schritte (e) und (f), bis dies der Fall ist, und
• (h) Festlegen der momentanen Stellung des Stundenrads als dessen Referenzposition und Abschalten des Leuchtelements.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem im Schritt (h) das Stundenrad (13) um ein vor­ bestimmtes Sicherheitsmaß weitergedreht und die dann erreichte momentane Stellung als Referenzposition festgelegt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9 bei einem Uhrwerk gemäß Anspruch 6, bei dem das Stundenrad (13) im Schritt (c1) um ein der Breite des einen (13c) der Abschirmabschnitte entsprechendes Maß gedreht wird.

11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9 bei einem Uhrwerk gemäß Anspruch 6, bei dem das Stundenrad (13) im Schritt (c1) um ein der Breite des einen (13c) der Abschirmabschnitte entsprechendes Maß zuzüglich einem vorgegebenen Sicherheitsmaß gedreht wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem im Schritt (g) die Prüfung aufgrund eines Vergleichs der Anzahl von Antriebsimpulsen, die dem zweiten Antriebsmotor zum Drehen des Stundenrads von der im Schritt (e) erreichten Stellung bis zu der im Schritt (f) erreichten Stellung zugeführt werden, mit der Anzahl von Antriebsimpulsen erfolgt, die dem zweiten Antriebsmotor zum Drehen des Stundenrads um einen der Breite des einen der Abschirmab­ schnitte entsprechenden Drehwinkel zugeführt werden müssen.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei dem im Schritt (b) das Minuten­ rad (8) solange gedreht wird, bis entweder der Pegel des Ausgangssignals des Lichtempfangs­ elements von 0 auf 1 wechselt oder das Minutenrad eine volle Umdrehung zuzüglich einem vorgegebenen Sicherheitsmaß vollzogen hat.