DE2115685B2 - Vorrichtung zum Stellen der Zeiger eines elektronischen Zeitmeßgerätes - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Stellen der Zeiger einer elektronischen Uhr, welche ein Zeitnormal, einen durch das Zeitnormal gesteuerten Frequenzteiler und einen durch den Ausgang des Frequenzteilers gesteuerten Schrittschaltmotor aufweist, und eine die Sekunde anzeigende Einrichtung betätigt.

Bei elektrischen und insbesondere bei elektronisehen Uhren mit schrittweiser Anzeige der halben oder der ganzen Sekunde ist eine einwandfreie Zeigerstellung mit gewissen Schwierigkeiten verbunden.

Die elektronischen Schaltungen solcher Uhren sind im allgemeinen binäre Frequenzteiler, welche die Frequenz des Zeitnormals herabsetzen bis zu einer Endfrequenz von 1 Hz. Als Zeitnormal dienen solche mit einem Schwingorgan, einer Stimmgabel oder einem Quarz. Die genannte Endfrequenz wird zur Steuerung des Schrittschaltmotors verwendet, der die Sekunde mit Hilfe eines Zeigers oder auf elektrooptischen! Weg anzeigt. Der Sekundenzeiger macht somit regelmäßige 1-Sekunden-Sprünge, während in mechanischen Uhren dieser Zeiger schrittweise um Vs bis '/io Sekunde vorrückt, je nachdem, ob der Gangregler 000 oder 36000 Schwingungen pro Stunde ausführt.

In Uhrwerken mit einer Stimmgabel ist die Bewegung dieses Zeigers kontinuierlich.

In solchen Uhrwerken stellt die Zeigerstellung be- 6g züglich einer Referenzuhr nicht die gleichen Probleme wie bei einer Uhr, bei welcher die Sekundenanzeige mittels eines Schrittschaltmotors bewirkt wird.

Bei der Zeigerstellung einer solchen Uhr kann sich eine Phasenverschiebung zwischen dem elektrischen Impuls, der den Schrittschaltmotor steuert, und dem Impuls, der durch die Referenzuhr gesendet wird, ergeben. Dies wirki sich praktisch durch eine Fehlanzeige der Sekunde in bezug auf die Stunde aus, welche Fehlanzeige bis ± 0,5 Sekunde betragen kann. Dieser Fehler vergrößert sich noch, wenn der Motor durch Wechselimpulse alle Sekunden gesteuert wird, was einer Frequenz von V* Hz entspricht; in diesem Fall kann die Fehlanzeige zwischen +1 Sekunde und — 1 Sekunde betragen.

Dieser Anzeigefehler ist unangenehm, insbesondere darum, weil solche Uhren im allgemeinen als hochpräzise Instrumente (Quarzuhren und andere Werke) gelten.

In der USA.-Patentschrift Nr. 3 363 410 ist eine Vorrichtung zum Stellen der Zeiger einer elektrischen Uhr umschrieben, die eine Umformerschaltung aufweist, welche eine Anzeigevorrichtung steuert, wobei die Umformerschaltung mit einem Zeitnoimal verbunden ist, unter Zwischenschaltung einer Serie von in Kaskadeschaltung angeordneten Frequenzteilern. Ein Teil dieser Frequenzteiler weist Mittel auf, die mit der Zeigerstelleinrichtung gekoppelt sind und dazu dienen, die Frequenzteiler zu leeren, wenn die Zeigerstelleinrichtung betätigt wird. Allerdings befinden sich die Frequenzteiler oberhalb derjenigen, welche kontinuierlich geleert und bei der Zeigerstellung geladen werden können. Hierdurch erfolgt eine Phasenverschiebung, deren Größe selbstverständlich von der Anzahl der Frequenzteiler abhängt, die nicht auf Null bezüglich der Totalanzahl der Frequenzteiler zurückgestellt werden kann.

Da? Ziel der Erfindung ist die Beseitigung dieses Nachteils und die Schaffung einer Vorrichtung, bei welcher das Zeitnormal außerhalb der Schaltung gelegen ist und bei welcher die Serie der Frequenzteiler vollständig geleert wird, wenn die Zeigerstelleinrichtung betätigt wird. Es ist möglich, dadurch jegliche Phasenverschiebung bei einem Zeigerstellvorgang zu verhindern.

Die eingangs genannte Vorrichtung ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung, welche, wenn sie von der Ruhelage in die Arbeitslage gebracht wird, eine Blockierschaltung einschaltet, mit welcher der Eingang von Impulsen zwischen dem Zeitnormal und dem Frequenzteiler unterbindbar ist, wenn der genannte Frequenzteiler kippt, um den Schrittschallmotor am Ende eines Teilungszyklus um einen Schritt weiterzuschalten.

Eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist nachfolgend an Hand der Zeichnung näher umschrieben. In dieser zeigt

F i g. 1 ein Erläuterungsdiagramm, welches die Zeigerstellung bei einer elektronischen Uhr darstellt, die nicht mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung versehen ist,

F i g. 2 zeigt ein der F i g. 1 entsprechendes Diagramm bei einer Uhr, die mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung versehen ist,

F i g. 3 zeigt ein Blockschema der Ausführungsform und die

F i g. 4 ein Diagramm, das die Funktionsweise der in F i g. 3 dargestellten Vorrichtung zeigt.

Die F i g. 1 zeigt das Stellen des Sekundenzeigers in einer elektronischen Uhr bekannter Bauweise.

Der obere Teil der F i g. 1 zeigt die Anzeige der Se-

künden in einer Referenzuhr, während im unteren Ten dieser Figur das Stellen des Stundenzeigers ge- ^Schrittschaltmotor d^ser letzteren ist in jenem Zeitpunkt angehalten worden, wo der Sekundenzeiger auf ,60« zeigt. Der Motor wird freigegeben, indem das mechanische Organ zur Zustellung in seine Ruhelager zurückgeführt wird, und zwar in jenem Zeitpunkt, wo die Referenzuhr die sechzigste Sekünde anzeigt. Der Motor wird nach einer unbesummten Zeit, die unter einer Sekunde liegt, wieder eingeschaltet, -derart, daß eine Phasenverschiebung Αφ zwischen der Sekundenanzeige in der Referenzuhr und derjenigen in der zu stellenden Uhr erfolgt. In der Tat wird bei der Blockierung des Motors die elektronische Schaltung nicht angehalten. Der nach dem Zurückkehren des Zeigestellorgars in die Ruhestellung dem Motor zugeführte erste Impuls kann in einer Zeitspanne erfolgen, die zwischen 0 und 1 Sekunde liegt

Die F i g. 2 zeigt die Zeigerstellung bei einer Uhr, die mit der zu beschreibenden Vorrichtung versehen ist. In diesem Fall wird der Motor bei der Betätigung des Zeigerstellorgans angehalten. Die Versorgung der elektronischen Schaltung wird am Ausgang des Zeitnormals unterbrochen, und alle Elemente der Schaltung werden geleert, derart, daß ein bestimmter Zeitabschnitt zwischen dem Zeitpunkt, wo das Zeigerstellorgan in seine Ruhelage gebracht wird, und dem Zeitpunkt, wo der Schrittschaltmotor seinen ersten Impuls erhält, vergeht. Hierdurch kann die Phase Δφ aufgehoben werden.

Die in der Fig.3 dargestellte Uhr weist ein Zeitnormal 2 auf, dessen Aufgang S mit einem der Eingänge eines logischen UND-Gatters 3 verbunden ist.

Der Ausgang T dieses UND-Gatters 3 ist mit dem Eingang eines Frequenzteilers 4 verbunden, dessen Ausgang U mit dem Eingang einer Steuerschaltung 5 verbunden ist. Der Ausgang V dieser Schaltung steuert einen nicht dargestellten Schrittschaltmotor, der eine Anzeigeeinrichtung 6 steuert, die einen Stundenzeiger 7, einen Minutenzeiger 8 und einen Sekundenzeiger9 aufweist. Eine Steuereinrichtung in Form einer Zeigerstellwelle 10, die bei einer ungeradzahligen Sekunde im Sinne des dargestellten Pfeiles betätigt werden kann, wirkt auf einen Schalter 11, derart, daß, wenn

£beitslage der Stellweile also *gffi der zweite Eingang WmA dem ^A^gg£ quenzteilers 4 verbunden wird ^ie Wi kungsweise dieser Zeigerstelleinncbtung; ist m der 11.g. 4^darge stellt, wo die oberste Aufzeichnung dieLagederStell-

welle 10 in Funktion der ^Z^^e^ J^ ^"⁰ der nichtaktiven und der

stellage entspricht. Die ™^f^\„a S und V entsprechen der Reihe: nach dem ^S^aigJ> des Zeitnormals, dem Ausgang^ des UNL)- Uatters 3, dem Ausgang U «^ Frequoateüers4, ücm zweiten Eingang W des UND-Gatters und dem Ausgang V der Steuerschaltung 3.

Es ist ersichtlich, daß zur ™<^^.£!, se S des Zeitnonnais bei gezogener Stellwelle g wartet werden muß, bis der Ausgang J7 des Frequenzteiles 4 den logischen Wert »0« annimmt Der Motor schallet noch um einen Schritt, un^djf^eJ^reg^^teg£ werden auf dem logischen Wert»0« angehalten. De Stellwelle muß noch m die aktive Lag«s gezogeηpruden, und zwar vor dem gewünschterι Anhalten des Se*₅ kundenzeigers 9 und im Maximum eine Sekmde voiher. ImFaIIe, daß ein'Top-Zeichen in de sec^ten Sekunde gesendet wird, muß also die bteuweiie gezogen werden, nachdem der Zeiger 9 über die Angabe »59« des Zifferblattes gestrichen ist. Der SehnttschaItmotor vollführt also noch einen Schritt, und^derSekundenzeiger kommt auf die Angabe »60« zu stehen wobei alle Glieder des FrequenzteUers 4 in der logischen Stellung»0« angehalten werden..Na«Adern de Stellwelle in die Ruhelage zurückgeführt worden ist muß eine Sekunde abgewartet werden bevor der Zeiger 9 über die Anzeige »1« des Zifferblattes streicm

Die Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist im Zusammenhang mit einer eleKtroniscnen unr erläutert worden. Die Zustelleinrichtung kann allerdings auch für ein elektronisches Zeitmeßgerat, das nicht eine Uhr zu sein braucht, Verwendung finden.

Gemäß einer Ausführungsvanante konnte das me-

chanische Betätigungsorgan elektrisch und automatisch betätigt werden, dies an Stelle einer Hanaoetati-

gung. Dieses Organ könnte auch durch eine elektroni-

sehe Steuerschaltung ersetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Stellen der Zeiger eines elektronischen Zeitmeßgerätes, das ein Zeitnormal, einen durch das Zeitnormal gesteuerten Frequenzteiler und einen Schrittschaltmotor aufweist, der vom Ausgang des Frequenzteilers gesteuert wird, und eine Sekundenanzeigeeinrichtung betätigt, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (10), welche, wenn sie von der Ruhelage in die Arbeitslage gebracht wird, eine Blockierschaltung (3) einschaltet, mit welcher der Eingang von Impulsen (S) zwischen dem Zeitnormal (2) und dem Frequenzteiler (4) unterbindbar ist, wenn der Frequenzteiler (4) kippt, um den Schrittschaltmotor am Ende eines Teilungszyklus um einen Schritt weiterzuschalten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockierschaltung (3) ein logisches UND-Gatter ist, dessen einer Eingang (S) mit dem Zeitnormal (2) und dessen Ausgang (T) mit dem Frequenzteiler (4) verbunden ist, daß ein zweiter Eingang (W) des UND-Gatters (3) mit einem Schalter (11) verbunden ist, der durch die Steuereinrichtung (10) betätigbar ist und in der Arbeitslage der Steuereinrichtung (10) die Verbindung mit dem Ausgang des Frequenzteilers (4) bzw. in der Ruhelage der Steuereinrichtung (10) die Verbindung mit einer Spannung (12), die einem logischen Wert (1) entspricht, herstellt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (10) eine elektronische Schaltung ist.