DE2216406A1 - Uhr - Google Patents
UhrInfo
- Publication number
- DE2216406A1 DE2216406A1 DE19722216406 DE2216406A DE2216406A1 DE 2216406 A1 DE2216406 A1 DE 2216406A1 DE 19722216406 DE19722216406 DE 19722216406 DE 2216406 A DE2216406 A DE 2216406A DE 2216406 A1 DE2216406 A1 DE 2216406A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- frequency
- balance
- balance body
- transistor
- drive coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
- G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
- G04C3/04—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means wherein movement is regulated by a balance
- G04C3/06—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means wherein movement is regulated by a balance using electromagnetic coupling between electric power source and balance
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
- G04C11/00—Synchronisation of independently-driven clocks
- G04C11/08—Synchronisation of independently-driven clocks using an electro-magnet or-motor for oscillation correction
- G04C11/081—Synchronisation of independently-driven clocks using an electro-magnet or-motor for oscillation correction using an electro-magnet
- G04C11/084—Synchronisation of independently-driven clocks using an electro-magnet or-motor for oscillation correction using an electro-magnet acting on the balance
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04F—TIME-INTERVAL MEASURING
- G04F5/00—Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards
Description
A 39 HSH b
o»4.oH,72
Tiroex Corporation ' ' . '>
Waterburjr» Connecticut» U,S»A.
Die Erfindung betrifft eine Uhr» insbesondere eine batteriebetriebene
Armbanduhr, bei weicher der unmittelbare Antrieb des
Räderwerks mittels einer schwingenden Unruhanordnung mi-t einer Spiralfeder erfolgt»
Die Verwendung eines Quar^osaillators oder eines ähnlichen
Oszillators mit hochstabiler Frequenz in Verbindung mit einem
Frequenzteiler zur Steuerung"der,Frequenz einer gesteuerten
Anordnung ist seit langem bekannt» beispielsweise aus der US-
209 84 3/0748
A 39 W b Q - -<T-
k-146 m.
oU.o4.72
Patentschrift 3 Ho 853 und aus noch froheren Patentechriften.
Bisher hat aber die Anwendung dieses vorteilhafte» Prinzips
zur Steuerung elektrischer Uhren Probleme mit sieh gebracht.
Relativ junge Beispiele für Vorschläge» die in diese» Zusammenhang
gemacht wurden» finden sich in den US - Patentschriften
3 212 252» 3 292 o6«t, 3 282 o*t2 und 3 HSi 21o. Bei den bekannten
Anordnungen gemäss diesen Patentschriften wird dat Räderwerk
der Uhren entweder »it Hilfe einer üblieJien, schwingenden
Unruhanordnung oder »it Hilfe einer Stimmgabeleinheit angetrieben» wobei die Schwingfrequenss relativ unabhängig von uttr
Sehwingungsaraplitude ist und wobei ein· intemittierende Erregung
duroh ijwpulee durch Anlegen des Batteriestrows an den Antrieb
der elektromagnetischen Antriebseinheit am vorgegebenen
Zeiten während des Schwingungszyklus erfolgt· Öle Steuerung der
Antriebsiapulse au der Antriebsspule bedingt dabei jedoch die
Verwendung einer zusätzlichen "pick-up11- oder Abtastepule zur
Steuerung eines Transistors, welcher als Stroesteuerechalter
dient»und die Verknüpfung mit der taktgebereinheit bedingt entweder eine Kombination von Signalen an de* TransIstorausgang
oder eine spezielle Schaltung, mit deren Hilfe die !»pulse von der Abtastspule in der einen oder anderen Weise »it de» heruntergeteilten
Ausgangssignal des Quarzoszillators verknüpft werden, um ein kombiniertes Signal zum Anlegen an die Basis
des Transistors zu erhalten.
Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein vereinfachtes und wirksames System für die Verwendung einer
209843/0748
- · · . 221640B
A 39 USf b Ά
k-lH6
ot.o4.72
ot.o4.72
solchen Taktgebereinheit in einer batteriegetriebenen Armbanduhr
vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird! dadurch gelöst, dass eine solche Taktgebereinheit
in neuartiger Weise mit ausgewählten speziellen, funktionellem Einheiten für die batteriegetriebene Antriebseinheit
der Uhr kombiniert wird, und zwar wie folgt:
1. Für die direkte Übertragung der Antriebskräfte auf das Räderwerk
der Uhr in bekannter Weise ist eine Unruhanordnung
der Art vorgesehen» bei welcher die Schwingungsfrequenz von der Schwdngtingsamplitude abhängig ist, beispielsweise
infolge einer Anordnung der üblichen Regulierstifte in
* einem so geringen Abstand von der Spiralfeder, dass diese
die Reguslierstifte in unterschiedlicher Weise berührt, so
dass sich diie natürliche Schwingungsfrequenz ändert, wenn
sich die Schwingtingsamplitude ändert. Eine solche .Unruhanordnung ist an sich- bekannt, beispielsweise aus der US-Patentschrift
2 183 o62.
2. Es wird eine elektromagnetische Antriebseinheit für den Unruhkörper
vorgesehen, welche aus einer Antriebsspule und einem Permanentmagneten besteht, wobei die Spule vorzugsweise, Jedoch, nicht notwendigerweise, das bewegliche Element
bildet iiBd daher dasjenige Element ist» welches an
dem Unruhkörper befestigt istv Eine solche Antriebseinheit
kann entweder mit Einrichtungsimpulsen arbeiten, wobei zwei
Pole entgegengesetzter Polarität vorgesehen sind, um gleich-
-H-
20984370748
A 39 45 4 b <f -Jf-
k-lkS
oH.oi4.72
oH.oi4.72
zeitig Impulse auf den beiden Seiten der Spüle zu erzeugen
ühd zwar einmal bei jeder vollen Schwingung j wie dies in
der US-Patentschrift" 2 976 435 beschrieben ist (vergleiche
auch US-Pätentschrift 2 183 o62). Die Antriebseinheit
kann aber auch mit Zweirichtungsimpulsen arbeitens wie
dies in der französischen Patentschrift i 2 77 So 7 beschrieben
ist, wo drei Pole und ein doppelt wirkender Kontakt vorgesehen sind und wo der gleiche Zweipöibetrieb in
einer gegebenen Richtung je einmal 'während ^eder flälb^
schwingung erfolgt, entsprechend dem vöh Fery ahgegebehen
Prinzip j welches in der französischen Patentschrift 677 3o4 und in deren Zusätzen 36 ö36 lind 36 431+ besehrie-^
ben ist.
Us ist ein Kontaktgeber Vorgesehen^ Welcher in Serie zti
der Batterie und der Antriebsspule liegt und welcher kurzfristig geschlossen wird, um einen leitenden Zustand zu
ergeben, und zwar an einem oder mehreren Punkten während jeder Hälbschwihgüng Oder jeder vollen Schwingung j iiideiii
ein leitender Kontaktstift art dem Ührühkbrper oder dessen
Welle mit dem freien Ende eines federHdehj festen Kbhtak^
tes in berührung gelangt, wie dies in deh eihgähgs erwähnten
Patentschriften beschrieben ist.
H. Ein Transistor mit drei Anschlüssen j der eine
trode und zwei weitere Elektroden aufweisti weiche ift dert
Stromkreis geschaltet sind^ der die Batterie; die Abtriebsspule
und den Kontaktgeber enthält, bildet irtit dem Kön1
A 39 «+54 b · c\ - ««Τ -
taktgeber eine UND-Schaltung in dem Sinne, dass der Strom
in der Schleife nur dann fliesst, wenn der Kontaktgeber und der. Transistor durchgeschaltet sind,, wobei die Steuerelektrode
des Transistors,beispielsweise seine Basis, direkt mit dem Ausgang des Frequenzteilers verbunden ist und eine
Folge von ,Impulsen, mit stabiler Frequenz empfängt,, welche
den Transistor intermittierend für Zeitintervalle fester
Dauer leitend steuern. ...--. ■ , . ,
Bei einem, solchen Syst.em wird die Stabilisierung der, Ganggenauigkeit mittels der UND-Schaltung erreicht, indem die.Dauer
bzw. Lange der Stromimpulse, die. der,»Antriebsερμle der: An-.
triebseinheit zugeführt werden, festgelegt wird. Die.. Dauer
dieser Impulse konstanter Gleichspannung bestimmt die .Amplitude
der Schwingung, welche ihrerseits wegen, der speziellen Amplituden-Frequenz-Charakteristik der Unruhanordnung die
Schwingungsfrequenz steuert.·Wenn sich die Schwingungsfrequenz
ändert, wenn also die Uhr zu schnell, oder zu langsam geht,
ändert sich die Dauer der Strqmimpulse in der-Spule wegen der
resultierenden Änderung in der Phase zwischen .den Zeitintervallen
veränderlicher Dauer, in. denen der Kontaktgeber ge-. schlossen ist, und den "Zeitintervallen, fester Dauer,? in .denen
der Transistor durchgesteuert ist, woraus siqh.eine -entsprechende
Änderung in der Dauer der Koinzidenz der genannten Zeitintervalle ergibt. . r . ,
Es sind bereits früher Synchronisiersysteme bekannt geworden,
in denen die Impulsdauer einer angetriebenen Einheit durch
209 8 4 3 /074 8 ' ■ ■"■? C Z
Λ 39 154 b
k-146
oU.o4.72
k-146
oU.o4.72
Veränderung der Koinzidenz der Intervalle geändert wurde, in
denen zwei Einrichtungen leitend waren, welche in die Stromversorgungsleitung für eine Antriebsspule eingefügt waren und
welche für intermittierende Zeitintervalle leitend, waren, wobei die Intervalle, in denen die eine dieser Einrichtungen
leitend war, durch die angetriebene Antriebseinheit bestimmt ^ wurden und die Intervalle, in denen die andere Einrichtung
leitend war, durch ein Bezugssignal bestimmt wurden. In diesem Zusammenhang wird auf das- oben erwähnte US-Patent 2 183 06 2
verwiesen, wo ein von einem Unruhkörper intermittierend be-"Ötigter
Kontaktgeber in Serie mit einem Gleichrichter lag, welcher die Halbwellen einer ihm zugeführten V/echsel-Speisespannung
zum Antrieb der Antriebseinheit passieren liess.
Ferner beschreibt das US-Patent 3 2o7 965 in den Figuren Io
bis 14 ein System mit einer steuernden und einer gesteuerten Einheit, in welchem die steuernde Einheit ein Oszillator vom
Stimmgabel-Typ ist, welcher durch intermittierendes Anlegen
von Gleichstrom an eine Antriebsspule 14 über einen Transistor TR-I angetrieben wird, der durch Impulse gesteuert wird,
die in einer Abtastspule 13 erzeugt werden, welche mit der Stimmgabel verbunden ist, und in welchem der synchronisierte
"Empfänger" bzw. die gesteuerte Einheit, weiche entweder eine oszillierende oder eine rotierende Antriebseinheit ist, mittels
Spulen 34 bis 36 angetrieben wird, die parallel zu der Antriebsspule 14 des steuernden Oszillators liegen und denen
während der koinzidenten Perioden, in denen der Transistor TR-I
des gesteuerten Oszillators sowie eine Einrichtung (entweder ein weiterer Transistor TR-2 oder ein "Schaltkreisunterbrecher),
209843/0.7
A 39 MSH b k-lH6 oM.oU/72
welche von der Antriebseinheit des Empfängers (beiSpieisWeise
durch die Abtastspule 37) leitend sind, Strom fiiesst$ Wobei
in einigen Fällen zwischen der Steuereinheit und der gesteuerten Einheit ein Frequenzteiler Vorgesehen ist. In diesem .Zusammenhang
wird auch auf die französische Patentschrift 1 o92 Ηΐϊ~1Τϊ^ΓΪ2) sowie den sechsten Zusatz No. ϊϊ 59'ί zu
dieser sowie auf die Fig. 38 des dritten Zusatzes No*. iBö 21 ä
zu der französischen Patentschrift ί o9o 564 Verwiesen;
A 39 454 b · -JgT-
k-146 Ϋ
o4.o4.72 '
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend
anhand einer Zeichnung näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Schutzansprüche.
In der Zeichnung zeigen:
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf die wesentlichen Teile des Uhrwerks einer erfindungsgemässen
Armbanduhr,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Teils des Uhrwerks gemäss Fig. 1,
Fig. 3 eine weitere schematische Darstellung des Uhrwerks einer erfindungsgemässen Armbanduhr,
Fig.4A
bis 4C ein Impulsdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise eines erfindungsgemässen Uhrantriebs und
Fig. 5 eine qualitative graphische Darstellung der Abhängigkeit der Schwingungsfrequenz von der Schwingungsamplitude für die Unruhanordnung eines erfindungsgemässen
Uhrwerks gemäss Fig. 1 und 2.
Wie man der Zeichnung entnimmt, enthält die erfindungsgemässe,
synchronisierte Armbanduhr einen Hochfrequenzoszillator Io,
welcher als Zeitnormal bzw. als Taktsignalgeber dient und welcher seine elektrische Energie von einer Spannungsquelle
209843/0748
A 39 454 b
k-146
o4.o4.72
k-146
o4.o4.72
empfängt, die vorzugsweise gleichzeitig die Batterie 15 ist,
welche den Antriebsstrom für-den Motor der Uhr liefert. Der
Hochfrequenzoszillator Io kann ein Quarzkristalloszillator mit
einer Frequenz von 49.ooo Hz oder einer anderen geeigneten, hohen Frequenz sein. Der Quarzkristalloszillator Io liefert
ein sehr stabiles Hochfrequenzsignal an einen Frequenzteiler
Der Frequenzteiler 11 besteht aus einer Anzahl von Teilerschaltungen,
die vorzugsweise aus komplementären MOS-Halbleiterbauelementen
aufgebaut sind und welche das Hochfrequenzsignal des
Oszillators Io auf ein niedrigeres Vielfachesder Frequenz der
Unruhanordnung herunterteilen. Eine Ausgangsfrequenz von etwa
6 Hz wäre als synchronisierendes Signal, welches einer UND-Schaltung
12 zuzuführen wäre, befriedigend. Die Äusgangsfrequenz
des Frequenzteilers betrüge nämlich dann beispielsweise bei einer Uhr mit drei Schwingungen pro Sekunde das Doppelte
der Frequenz der Unruhanordnung.
Die UND-Schaltung 12 umfasst einen Transistor 13, dessen Basis
IH mit dem Frequenzteiler 11 verbunden ist. Der Kollektor 16
des Transistors 13 ist mit einem Schalter bzw. einem Kontaktglied 17 in Serie geschaltet, während der Emitter 18 dieses
Transistors mit Erde verbunden ist. Zur Verringerung der Stromentnahme der Schaltung kann bei dem betrachteten Ausführungsbeispiel ein Feldeffekttransistor verwendet werden. Der Transistor 13 und der Schalter 17 bilden eine UND-Schaltung,, um .
einer SpuTs 19 Antriebs impulse zuzuführen.
- Io ~
2 O 9 8 A 3 / O 7 4 8
A 39 454 b
Jc-146
o4.o4.72
o4.o4.72
/O
Die wesentlichen Teile eines Uhrwerks für eine erfindungsgemässe
Uhr sind in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Die Uhr besitzt einen Frontrahmen 31 mit einem daran montierten Zifferblattring
32 sowie eine Unruhbrücke 33, die im Abstand von dem Frontrahmen 31 angeordnet ist. In einem Lager 36 in dem Frontrahmen
31 sowie in einem Lager 37 in der Unruhbrücke 33 ist eine Unruhwelle 34 drehbar gelagert. Die Unruhwelle 34 trägt
einen Unruhkörper 21, an welchem eine elektrische Spule 19 von runder, trapezförmiger oder anderer Gestalt vorgesehen ist,
welche aus vielen Windungen aus feinem Draht besteht. Auf der einen Seite der Spule 19 ist an dem Zifferblattring 32 ein Magnet
25 befestigt, während auf der anderen Seite der Spule und zwar in Fig. 2 unterhalb derselben - ein magnetischer Shunt
3 8 vorgesehen ist.
Mit der Unruhwelle 34 ist eine Spiralfeder 39 verbunden, um die Bewegung des Unruhkörpers 21 zu steuern» an welchem ein Kontaktstift
41 vorgesehen ist. Der Kontaktstift 41 ist über einen Leiter 42 mit dem einen Ende der Spule 19 verbunden, während
das andere Ende 43 der Spule 19 an einem Punkt 44 an dem Unruhkörper 21 befestigt ist.
Angrenzend an den Unruhkörper 21 ist eine Kontaktfederanordnung 4& befestigt, welche einen Grundkörper 47 aus isolierendem
Material , einen Kontaktfederarm 48 zur Herstellung einer
leitenden Verbindung zu der Batterie 15 sowie eine.Kontaktfeder
49 umfasst. Die Kontaktfeder 49 ist an dem Grundkörper 47 mit Hilfe von Befestigungseinrichtungen 51 befestigt, während
- 11 -
209 843/0748
221640R
A 39 454 b
k-146
o4.o4,72
k-146
o4.o4,72
der Kontaktfederarm 48 an dem Grundkörper 47 mit Hilfe von Befestigungseinrichtungen
52 befestigt ist. Die.-Kontaktfeder 49
verläuft im rechten Winkel zu ihrer Basis 53, während ein mittlerer
Bereich der Kontaktfeder 49 von einem Dämpferarm 54 gehalten wird. Das freie Ende der Kontaktfeder 49 berührt während
der Rotation des Unruhkörpers 21 den Kontaktstift 4I4 um die
UND-Schaltung 12 zu vervollständigen.
Während des Betriebes einer erfindungsgemässen Uhr wird der
Antriebsspule 19 ein Synchronisierimpuls zugeführt j welcher ein magnetisches Feld schafft, welches mit dem Feld des Magneten 25
in Wechselwirkung tritt. Infolge dieser Wechselwirkung der Magnetfelder wird dem Unruhkörper 21 ein Impuls erteilt» wenn sich
der Magnet 25 in der dargestellten Lage befindet. Der Magnet 25 wird üblicherweise durch ein einziges Stück Keramik gebildet,
welches in Wirklichkeit drei Magnete darstellt und damit drei Magnetfelder erzeugt, durch welche die Spule 19 hindurchschwingt.
Die drei Magnetfelder sind mit alternierender Polarität vorgesehen,
beispielsweise in der dargestellten Polfolge Süd-Nord-Süd, und zwar an der Stirnseite des Magneten, so dass dem Unruhkörper 21 ein Zweirxchtungsimpuls erteilt wird. Die Kontaktfeder
49 und der Kontaktstift 41 sind bezüglich der Magnete so
angeordnet, dass sich ein selbst anlaufendes Uhrwerk ergibt.
Der Unruhkörper 21 arbeitet gegen die Rückführkraft der nichtlinearen Spiralfeder 39, welche so ausgewählt^od€r mit Hilfe
eines Regulators so eingestellt werden kann, dass die Amplitude des Unruhkörpers 21 mit der Frequenz ansteigt, wodurch die Kontakt
schliessdauer des Schalters 17 (vergleiche Fig. 5) beein-
- 12 -
209843/0748
A 39 454 b ■ - J# -
k-146 yff
o4.o4.72
flusst wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Spiralfeder
39 so auszuwählen, dass sich eine Isosynchronismuscharakteristik der Unruh ergibt, bei welcher die Amplitude mit der
Frequenz abnimmt. In der Praxis kann eine übliche lineare Feder in Verbindung mit einem speziellen Regulator (nicht dargestellt)
verwendet werden, um die gewünschte nichtlineare Isosynchronismuscharakteristik zu erhalten.
Wie aus den Figuren 2 und 3 deutlich wird, umfasst der Schalter
17 die Kontaktfeder 49, die Bestandteil der Kontaktfederanordnung 46 ist und von dieser nach aussen absteht. Die Kontaktfeder
49 berührt intermittierend, den Kontaktstift an dem schwingenden Unruhkörper 21 und schliesst damit den Strompfad
durch den Transistor 13 und die Spule 19. Das Ausgangssignal des Frequenzteilers 14 wird der Spule 19 in Form eines Impulses
veränderlicher Länge nur während des Zeitintervalls zugeführt, in welchem der Schalter 17 geschlossen ist und in welchem der
Transistor 13 zur Zuführung der Impulse aktiviert ist.
Aus den Figuren 3 und 4A bis 4C wird deutlich, dass der Transistor
13 vom Ausgang des Frequenzteilers gesteuert wird, welcher eine Serie von Synchronisierimpulsen P^ fester und
sehr stabiler Frequenz und Dauer liefert. Eine Folge von Synchronisierimpulsen P1 am Ausgang des Frequenzteilers zeigt
Fig. 4B. Der Frequenzteiler 11 teilt die hohe Frequenz des Quarzoszillators, welche im Frequenzbereich von etwa 49 kHz '
liegt, auf eine Frequenz von etwa Io bis 6 Hz herunter. In der Spule 19 fliesst nur dann Strom, wenn der Transistor 13 durch-
- 13 -
209843/0748
A 39 454 b - >8T -
k-146
04.04.72
04.04.72
gesteuert und der Schalter 17 geschlossen ist. Der Schalter 17
und der Transistor 13 bilden somit eine UND-Schaltung zur Steuerung
der Antriebsimpulse für die Spule 19 durch Regulierung der
Impulslänge.
Die Zeitintervalle P2,in denen der Kontakt 17 geschlossen ist,
sind in Fig. 4A dargestellt. Die Stromimpulse P3, welche der
Spule 19 zugeführt werden und sich in Abhängigkeit von der Bewegung
des Unruhkörpers 21 in ihrer Länge ändern, sind in Fig.
4C dargestellt. Aus den Impulsdiagrammen gemäss Fig. 4 wird
deutlich, dass für den Fall, dass der Unruhkörper 21 schneller
wird, die Dauer der Zeitintervalle Ρ* kürzer wird, während für
den Fall, dass der Unruhkörper 21 langsamer wird, die Dauer der
Zeitintervalle P2 grosser wird. Die Länge der der Spule 19 zugeführten Antriebsimpulse Pv entspricht demjenigen Teil der Impulse
P-, welcher mit den Zeitintervallen P„ zusammenfällt, in
denen der Sehalter 17 geschlossen ist.-Wenn somit der Unruhkörper
21 schneller wird, werden die Äntriebsimpulse P*. kürzer,
da die Zeitintervalle P2 bezüglich der Impulse P1 früher enden.
Die Antriebsimpulse Po werden folglich in ihrer Länge verändert,
um dem Unruhkörper 21 eine mehr oder weniger grosse Antriebsbewegung zu erteilen, und zwar in Übereinstimmung mit den
Impulsen, welche bei geschlossenem Schalter 17 durchgelassen werden. '
Der Unruhkörper 21 ist in einer nichtlinearen Anordnung unter
Steuerung beispielsweise durch eine ausgewählte Spiralfeder 39 oder unter.Steuerung durch eine Spiralfeder angeordnet, der
- 14 -
209 8 A3/07 48
A 39 454 b - >*r -
k-146 JM
o4.o4.72
eine nichtlineare Charakteristik von einem speziellen Regulator erteilt wird, wobei die Frequenz der Unruhanordnung sich mit
der Amplitude ändert. Die Änderungen in der Länge der der Spule 19 zugeführten Impulse haben Änderungen in der mechanischen
Amplitude des Unruhkörpers 21 zur Folge, welche infolge der Nichtlinearität des mechanischen Systems die Rückkehr des Unruhkörpers
21 zu der synchronisierten Frequenz veranlassen. Die Kurve eines solchen Systems, d.h. die Frequenz über der Amplitude,
ist in Fig. 5 der Zeichnung dargestellt.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die verbesserte Armbanduhr gemäss vorliegender Erfindung einen Quarzoszillator
10 und einen Frequenzteiler 11 umfasst, welche in einer neuen
und einfacheren Weise mit ausgewählten, funktioneilen Einheiten gekoppelt sind. Ein schwingender Unruhkörper 21, dessen Schwingungsfrequenz
von der SchwingungSamplitude abhängt, ist eine
dieser Einheiten, während eine weitere Einheit durch eine elektromagnetische Antriebseinheit gebildet wird, welche den Unruhkörper
21 antreibt. Die Antriebsimpulse zum Antrieb des Unruhkörpers 21 werden sowohl hinsichtlich ihrer Länge als auch
hinsichtlich ihrer zeitlichen Lage durch die Kombination eines Schalters 17 und eines in Serie dazu liegenden Transistors 13
gesteuert, wobei der Schalter und der Transistor die Funktion eines UND-Gatters haben. Das Ausgangssignal des Frequenzteilers
11 steuert den Transistor dieser UND-Schaltung intermittierend leitend, und zwar jeweils für Perioden fester Dauer. Der resultierende
Stromimpuls ändert sich mit der Geschwindigkeit des Unruhkörpers, da das Zeitintervall, in welchem der Schalter
- 15 -
209843/0748
. ' . ■ 2218406
A 39 454 b /C ' - - ΛβΓ -
k-lH6 . **
Ο4.ο4.72
Ο4.ο4.72
geschlossen ist, bezüglich der Impulse von dem Transistor 13
früher oder später endet. Der Unruhkörper 21, welcher das Räderwerk der Uhr antreibt, wird dadurch mit Hilfe der Impulse
von dem Quarzoszillator Io synchronisiert.
Aus Vorstehendem wird deutlich, dass durch die- vorliegende Erfindung
eine extrem genau synchronisierte Uhr geschaffen wurde,
welche unter Steuerung durch Synchronisationsimpulse von einem Quarzoszillator arbeitet. Es versteht sich, dass die vorstehend
beschriebenen, bevorzugten Ausführungsbeispiele lediglich der Erläuterung des der Erfindung zugrundeliegenden Prinzips
dienen sollen und dass dem Fachmann zahlreiche Abwandlungen möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
- 16 -
20 9843/0748
Claims (14)
1.) Uhr, insbesondere batteriebetriebene Armbanduhr, bei welcher
der unmittelbare Antrieb des Räderwerks mittels einer schwingenden Unruhanordnung mit einer Spiralfeder erfolgt,
gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
Es ist eine Unruhanordnung vorgesehen, deren Schwingungsfrequenz
von der Schwingungsamplitude in einem vorgegebenen Arbeitsbereich von Frequenzen abhängig ist, wobei diese Abhängigkeit
insbesondere durch eine speziell ausgewählte Spiralfeder und/oder die Anordnung derselben herbeigeführt
wird;
es ist eine elektromagnetische Antriebseinheit vorgesehen, die eine Antriebsspule und einen relativ zu dieser beweglichen,
mehrpoligen Permanentmagneten umfasst und dazu dient, dem Unruhkörper einen Impuls zu erteilen, wenn Strom
durch die Antriebsspule fliesst, wobei eines der genannten
- 17 -
2 O 9 8 A 3 / O %ü 8
2218406
A 39 454 b ■
k-146 jit
Elemente der Antriebseinheit an defflt Unruhkörper befestigt
ist und sieh gemeinsam mit diesem bewegt;
es ist eine Batterie vorgesehen» um der Antriebsspüle
Gleichstrom zuzuführen 5
in Serie zu einer Schleife, welche die Antriebsspule und
die Batterie enthält, ist ein Kontaktgeber vorgesehen>
welcher ein leitendes Element umfasst, welches sich zusammen mit dem Unruhkörper bewegt und welcher ein flexibles, leitendes Element umfasst, welches relativ kurzfristig von
dem beweglichen, leitenden Element berührt wird, um einen
leitenden Zustand kurzer Dauer an einem vorgegebenen Punkt der Bewegung des Ünruhk6"rpers. herbeizuführen;
es ist ein Transistor mit drei Elektroden vorgesehen, der eine Steuerelektrode hat und dessen beide anderen Elektroden
in Serie zu der Schleife geschaltet sind, so dass durch
diese Strom fliessen kann, wenn der Transistor leitend ist
und
-es ist ein Zeitnormal vorgesehen, welches einen piezoelektrischen Kristalloszillator und einen Frequenzteiler um*-
fässt, dessen Ausgang direkt mit der Steuerelektrode des
Transistors verbunden ist,, g© dass diesem eine Folge diskreter Impulse fester Länge und iFrequena zugeführt wird*
UMi i'hn intermittier-end leitend m. steu^rnj "Wodurch
Dauer des Strowif lusses in der Antriebsspule bsi
A 39 U54 b - *β· -
k-146 JU?
oH.o4.72
Schliessen des Kontaktgebers durch die Dauer der Koinzidenz dieses Schliessens des Kontaktgebers mit dem leitenden Zustand des Transistors bestimmt wird, wodurch wiederum die ^
Amplitude und damit die Frequenz der Schwingungen des Unruhkörpers gesteuert wird.
2. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Spiralfeder ein Regulator verbunden ist, welcher so ausgelegt
ist, dass sich die Amplitude des Unruhkörpers mit der Schwingungsfrequenz erhöht.
3. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische
Antriebseinheit aus einer Antriebsspule besteht, die an dem schwingenden Unruhkörper befestigt ist,
sowie aus einem mehrpoligen Magneten aus keramischem Material, welcher gegenüber der Antriebsspule an einem stationären
Bauteil befestigt ist.
1K Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie
mit dem Kristalloszillator verbunden ist, sowie diesem die erforderliche Versorgungsleistung zuführt.
S. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktgeber
als Unterbrecherkontakt ausgebildet ist und einen Kontaktstift umfasst, welcher an dem Unruhkörper befestigt
ist sowie eine Kontaktfeders deren eines Ende in einem isolierenden
Block angeordnet ist und deren anderes, freies Ende in Berührung mit dem Kontaktstift gebracht werden kann,
- 19 -
209843/0148
A 39 454 b ;*■ . - «W r
k-146 '
o4.o4.72
6. ..Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tran-.
sistor ein .Feldeffekttransistor ist. ■ 1
7. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der
piezoelektrische Kristalloszillator eine Frequenz.von etwa
49.OOO Hz besitzt und dass der Frequenzteiler ein Ausgangssignal
mit einer Frequenz von 6 Hz liefert.
8. Batteriegetriebene Uhr, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hochfrequenz-Quarzoszillator vorgesehen ist, der mittels
der Batterie der Uhr angetrieben ist, dass ein Frequenzteiler vorgesehen ist, um die Frequenz des.Hechfrequenz-Quarzoszillators
zu reduzieren, dass ein Transistorschalter vorgesehen ist, der mit dem Ausgang des Frequenzteilers
verbunden ist und von diesem intermittierend betätigt wird, dass in Serie zu dem Transistor eine Kontaktfeder vorgesehen
ist, dass eine Unruhanordnung vorgesehen ist, welche einen Unruhkörper umfasst, der eine niedrige Schwingungsfrequenz besitzt, welche von der Schwingungsamplitude abhängig·
ist, dass eine stationäre Magnetanordnung vorgesehen
ist, dass an dem Unruhkörper eine Antriebsspule befestigt ist, welche mit der Magnetanordnung in Wechselwirkung steht,
dass Kontakteinrichtungen vorgesehen sind, welche von der Feder während der Schwingung des Unruhkörpers berührt wer-
- den, so dass der Antriebsspule Impulse zugeführt werden,
wodurch der Unruhkörper mit einer.subharmonischen Fre-.
quenz des Quarzkristalloszillators synchronisiert wird, und dass Zeitanzeige-vorrichtungen vorgesehen sind, die-:
von der Unruhanordnung betätigt werden. . ' "
·'.· C V Λ:
221S406
A 39 454 b " Λ.
k-lH6 fO
o4.oU.72
9. Uhr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Unruhkörper eine Spiralfeder gekoppelt ist, und dass mit
dieser Regulatoreinrichtungen verbunden sind, die dem Unruhkörper eine nichtlineare Isosynchronismus-Charakteristik
verleihen, so dass die Frequenz des Unruhkörpers sich mit dessen Amplitude ändert.
10. Uhr nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der
Quarzkristalloszillator eine Ausgangsfrequenz von etwa 49.ΟΟΟ Hz liefert und dass der Unruhkörper eine Frequenz
von etwa 6 Hz aufweist.
11. Uhr nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzteiler
mehrere komplementäre MOS-Schaltungen umfasst.
12. Uhr nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Transistor ein Feldeffekttransistor ist.
13. Uhr nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinrichtungen
einen Kontaktstift umfassen, der an dem Unruhkörper befestigt ist und mit einem Ende der Antriebsspule
verbunden ist, und dass die Kontaktfeder durch ein längliches Federelement gebildet wird, welches an einem
Ende fest montiert ist und einen bedämpften, mittleren Bereich aufweist und dessen anderes, freies Ende den Kontaktstift
in vorgegebener Weise wähimd der Schwingung des Unruhkörpers
berührt.
- 21 -
209843/0748
k-lH6
oH.o^.72 λα
oH.o^.72 λα
14. Uhr nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Unruhanordnung Magneteinrichtungen umfasst, die an dem Unruhkörper montiert, sind und ausserdem eine stationäre Antriebsspule,
die mit den Hagneteinrichtungen zusammenwirkt. .--."-"
20984370748
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13123771A | 1971-04-05 | 1971-04-05 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2216406A1 true DE2216406A1 (de) | 1972-10-19 |
DE2216406B2 DE2216406B2 (de) | 1974-06-12 |
Family
ID=22448547
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2216406A Ceased DE2216406B2 (de) | 1971-04-05 | 1972-04-05 | Batteriebetriebene Uhr mit einer mit relativ geringer Frequenz schwingenden Unruhanordnung |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3699762A (de) |
JP (1) | JPS5219976B1 (de) |
AU (1) | AU452762B2 (de) |
BE (1) | BE781676A (de) |
CA (1) | CA957515A (de) |
CH (2) | CH548637A (de) |
DE (1) | DE2216406B2 (de) |
FR (1) | FR2132465B1 (de) |
GB (1) | GB1366251A (de) |
IT (1) | IT960861B (de) |
NL (1) | NL7204529A (de) |
NO (1) | NO133468C (de) |
SE (1) | SE388949B (de) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5319944B2 (de) * | 1971-09-25 | 1978-06-23 | ||
DE2302884C3 (de) * | 1973-01-20 | 1975-06-19 | Bifora-Uhren J. Bidlingmaier Gmbh, 7070 Schwaebisch Gmuend | Kontaktgesteuerte elektrische Kleinuhr |
GB1467248A (en) * | 1973-07-30 | 1977-03-16 | Horstmann Magnetics Ltd | Electric motors |
US3978652A (en) * | 1975-06-19 | 1976-09-07 | Timex Corporation | Formed contact spring for electro-mechanical watches |
JPS5345575A (en) * | 1976-10-06 | 1978-04-24 | Seiko Epson Corp | Electronic wristwatch |
DE3508637C1 (de) * | 1985-03-11 | 1986-06-12 | Joseph Kieninger Uhrenfabrik GmbH, 7209 Aldingen | Grossuhr mit mechanischem Antrieb |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2424833A (en) * | 1944-10-18 | 1947-07-29 | Rca Corp | Frequency comparison and control circuit |
US3309590A (en) * | 1961-03-31 | 1967-03-14 | Reich Robert Walter | Magnetic impelling system for mechanical oscillators |
US3167906A (en) * | 1962-08-31 | 1965-02-02 | Kokusai Electric Co Ltd | Timekeeper corrected by electric time signals |
US3212252A (en) * | 1963-06-04 | 1965-10-19 | Citizen Watch Co Ltd | Vibratory motor and controlled circuit for a small timepiece |
US3292064A (en) * | 1964-03-16 | 1966-12-13 | Gen Electric | Frequency regulated chronometer |
US3282042A (en) * | 1964-09-10 | 1966-11-01 | Bulova Watch Co Inc | Crystal controlled chronometer |
US3407344A (en) * | 1964-09-26 | 1968-10-22 | Shigeru Kakubari | Electronic timekeeper |
US3451210A (en) * | 1966-07-01 | 1969-06-24 | Benrus Corp | System for maintaining oscillations in an electric timing mechanism having an oscillatory element |
-
1971
- 1971-04-05 US US131237A patent/US3699762A/en not_active Expired - Lifetime
-
1972
- 1972-04-04 CH CH493572A patent/CH548637A/xx unknown
- 1972-04-04 CH CH493572D patent/CH493572A4/xx unknown
- 1972-04-04 NO NO1112/72A patent/NO133468C/no unknown
- 1972-04-04 SE SE7204324A patent/SE388949B/xx unknown
- 1972-04-05 NL NL7204529A patent/NL7204529A/xx not_active Application Discontinuation
- 1972-04-05 DE DE2216406A patent/DE2216406B2/de not_active Ceased
- 1972-04-05 JP JP47033549A patent/JPS5219976B1/ja active Pending
- 1972-04-05 AU AU40794/72A patent/AU452762B2/en not_active Expired
- 1972-04-05 CA CA138,925A patent/CA957515A/en not_active Expired
- 1972-04-05 FR FR7211967A patent/FR2132465B1/fr not_active Expired
- 1972-04-05 GB GB1573972A patent/GB1366251A/en not_active Expired
- 1972-04-05 BE BE781676A patent/BE781676A/xx unknown
- 1972-04-05 IT IT89531/72A patent/IT960861B/it active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2216406B2 (de) | 1974-06-12 |
BE781676A (fr) | 1972-10-05 |
NL7204529A (de) | 1972-10-09 |
JPS5219976B1 (de) | 1977-05-31 |
CA957515A (en) | 1974-11-12 |
IT960861B (it) | 1973-11-30 |
CH493572A4 (de) | 1973-11-15 |
FR2132465A1 (de) | 1972-11-17 |
NO133468C (de) | 1976-05-05 |
US3699762A (en) | 1972-10-24 |
CH548637A (de) | 1974-04-30 |
SE388949B (sv) | 1976-10-18 |
AU452762B2 (en) | 1974-08-23 |
FR2132465B1 (de) | 1977-01-14 |
NO133468B (de) | 1976-01-26 |
AU4079472A (en) | 1973-10-11 |
GB1366251A (en) | 1974-09-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2745052C2 (de) | Elektronische Uhr mit elektromechanischem Wandler | |
DE2628583B2 (de) | Schrittmotor, insbesondere zum Antrieb einer elektrischen Uhr | |
DE2216406A1 (de) | Uhr | |
DE1049788B (de) | ||
DE2222936A1 (de) | Zeitmessgeraet | |
DE1809223A1 (de) | Armbanduhr mit einem piezoelektrischen Kristall als zeithaltendem Schwinger | |
CH626170A5 (de) | ||
DE2615123A1 (de) | Antriebseinrichtung fuer eine elektrische uhr | |
DE2312412C2 (de) | Verfahren zur Synchronisation eines elektrodynamischen Uhrenantriebs | |
DE2351480A1 (de) | Elektronische uhr, insbesondere kleinuhr | |
DE965565C (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Umwandeln der mechanischen Schwingungen eines Uhrwerkes in eine elektrische Spannung | |
DE2102815A1 (de) | Elektromeehanischer Wandler für eine Uhr | |
DE2113295C3 (de) | Elektronische Zeitmesser, insbesondere Kleinuhr | |
DE2213536C3 (de) | Quarzgesteuerte Uhr | |
DE1810523A1 (de) | Vorrichtung zum Einstellen der Schwingungsamplitude eines mechanischen Schwingsystems | |
DE1523927C (de) | Elektrische Uhr | |
DE2213699C3 (de) | Zeithaltendes Gerät, insbesondere Uhr | |
DE2238405B2 (de) | Verfahren zum synchronisieren mechanischer schwinger von gebrauchsuhren | |
DE1523991C3 (de) | Antriebsschaltung für einen mechanischen Resonator | |
DE1673786C (de) | Elektronisch gesteuerter Uhrenantrieb | |
DE1275476C2 (de) | Elektromagnetisch kontaktlos gesteuerte antriebsvorrichtung fuer den gangordner eines zeithaltenden geraetes | |
DE1523900C (de) | Elektrisches Zeitmeßwerk mit einer elektromagnetisch angetriebenen Unruh | |
DE748572C (de) | Magnetkompass, dessen Magnetnadel unterhaltene Schwingungen um eine Mittellage ausfuehrt | |
DE2252883C3 (de) | Batteriebetriebene Uhr | |
DE648975C (de) | Gangregelung durch Synchronisierung von schwingenden Zeitmessgangreglern mittels eines Netzwechselstromes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BHV | Refusal |