DE2256540C3

DE2256540C3 - Elektronische Armbanduhr mit einem Schrittmotor und einer Zeitanzeige-Korrektureinrichtung

Info

Publication number: DE2256540C3
Application number: DE2256540A
Authority: DE
Inventors: Kinji Nagano Fujita
Original assignee: Suwa Seikosha KK
Current assignee: Suwa Seikosha KK
Priority date: 1971-11-18
Filing date: 1972-11-17
Publication date: 1981-04-30
Also published as: CH1686572A4; DE2256540A1; IT966291B; FR2160603A1; DE2256540B2; HK43776A; US3792577A; CH576165B5; FR2160603B1; GB1385276A; JPS4857678A

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Armbanduhr mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Quarzkristall-gesteuerte Armbanduhren zeichnen sich durch eine sehr hohe Genauigkeit aus, ihr monatlicher Fehler hält sich in den Grenzen von ±5 Sekunden. Die Zeitanzeige einer solchen Uhr ist daher selten falsch. Dennoch sind die Träger solcher Uhren bereits beunruhigt, wenn über eine lange Zeit hinweg eine Fehlanzeige in der Größenordnung einiger Sekunden auftritt, und sie sind eifrig bemüht, einen solchen Fehler zu korrigieren. Zum Zwecke der Korrektur der Zeitanzeige, insbesondere aber auch zum Zwecke der Neueinstellung der Zeitanzeige nach einer Reparatur, einem Batteriewechsel od. dgl. ist es bei Uhren mit digitaler Zeitanzeige bekannt, Einrichtungen vorzusehen, mit denen sich die Zeitanzeige auf einen bestimmten Wert, beispielsweise 0, rückstellen oder aber auch auf andere Werte gezielt einstellen läßt. Hierzu sind in der Regel mehrere Schalter erforderlich. Soweit für die Rückstellung von Zählerschaltkreisen ein impulsförmiges Signal berötigt wird, ist es bekannt, ein solches durch Schließen eines Schalters mit Hilfe eines nachgeschalteten Monoflop-Schaltkreises zu formen (DE-OS 15 48 081).

Es sind Uhren mit Zeiger-Zeitanzeige bekannt geworden, deren zeitgebendes Signal elektronisch erzeugt und mit Hilfe eines elektromechanischen Wandlers in eine Drehbewegung übersetzt wird (DE-OS 19 52 203). Eine Uhr der eingangs genannten Art mit einem elektro-mechanischen Wandler in Ausbildung als Schrittmotor zeigt die DE-OS 17 73 675. Der dabei verwendete Wandler arbeitet mit einem hin- und hergehend bewegten Anker, der über eine Klinke und ein Klinkenrad seine Bewegung in eine Drehbewegung überträgt Es ist aber auch bereits ein Schrittmotor bekannt, bei welchem ein hin- und herbewegbares mechanisches Zwischenteil entfällt und der mit einem von den alternierenden Signalen entsprechend abwechselnd magnetisch ausgesteuerten Stator und einen diesem zugeordneten Rotor aufweist, der über seinen Umfang hinweg der Reihe nach magnetische Pole mit abwechselnder Polarität aufweist (DE-OS 19 55 698). Eine elektrische Anzeige-Korrektureinrichtung ist im Zusammenhang mit diesen bekannten Zeiger-Uhren nicht offenbart

Geht eine solche bekannte Armbanduhr mit mechanischer Zeitanzeige um einen kleinen Fehler nach, so muß die Uhr zunächst angehalten werden, danach wird die Zeitanzeige entsprechend vorgestellt und schließlich die Uhr zum eingestellten Zeitpunkt wieder in Gang gesetzt. Eine solche Handhabung läßt die ansonsten aufgrund ihrer hohen Ganggenauigkeit hervorragenden Uhren der vorstehend genannten Art kompliziert und mühsam zu bedienen erscheinen.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Uhr der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Sekundenanzeige in konstruktiver und bedienungstechnischer Hinsicht in einfacher Weise schnell korrigiert werden kann.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruches 1 gelöst.

Die niedrige Betriebsfrequenz des Schrittmotors in Verbindung mit der raschen Impulsabgabemöglichkeit des Schalters lassen eine schnelle und bequeme Korrektur der Zeitanzeige zu, da pro schnell erfolgendet Schalterbetätigung ein entsprechend großer Korrekturschritt möglich ist. Mit nur einem Schalter wird durch Mitausnützen des für den normalen Betriebsablauf vorgesehenen Zählers ein Fortstellsignal alter- nierender Stromrichtung zur Verfügung gestellt, wodurch ein Nachgehen der Uhr korrigierbar ist Mit demselben Schalter läßt sich ein Vorgehen der Uhr durch Anhalten des Schrittmotors über eine entsprechende Zeit hinweg korrigieren. Durch diese schnelle Korrekturmöglichkeit läßt sich ein evtl. auftretender Fehler in der Zeitanzeige sehr schnell beseitigen, wodurch der Gebrauchswert der Armbanduhr bei unbeeinträchtigter Ganggenauigkeit erhöht wird. Die Handhabung mit Hilfe nur eines Schalters kommt dem Bedienungskomfort entgegen, im übrigen werden dadurch mögliche Fehlerquellen und der konstruktive Aufwand auf ein Minimum herabgesetzt.

In besonders bevorzugter Ausführung ist der Schalter als Schließkontakt ausgebildet. Weiterhin bevorzugt wird dem Schalter ein Kondensator parallel geschaltet Um von der Bedienungszeit des Schalters weitgehend unabhängig zu werden und ein hinsichtlich seiner Impulsdauer bestimmtes Signal zu erzeugen, ist in weiterhin bevorzugter Ausbildung dem Schalter ein monostabiler Multivibrator nachgeschaltet, dessen Ausgang dem einen Spulenanschluß der Antriebsspule des Schrittmotors über eine Gatterschaltung zugeführt ist, der Schalter ist parallel dazu auf einen bestimmten Eingang des Zählers geführt, welcher derart ausgesteuert wird, daß bei Loslassen des Schalters am entsprechenden Zählerausgang ein Signalimpuls umgekehrter Stromrichtiing und wiederum mit vorbestimmte!· Dauer dem anderen Spulenanschluß zugeführt wird.

Weitere Ausführungen ergeben sich aus Unteransprüchen.

Anhand der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels wird in der nachstehenden Beschreibung die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltdiagramm des Ausführungsbeispieles,

F i g. 2 ein Zeitdiagramm der Spannung·;- bzw. Stromverhältnisse an verschiedenen Punkten des Blockschaltbildes gemäß Fig. 1 bei normalern Betrieb der Uhr und bei Aufbringen von Korrektursignalen.

Ein Inverter /j für einen Oszillator ist mit einem Schwingkristall X-tal zugeordnet und überträgt das stabile Ausgangssigna! des Schwingkristalls zu einer nachfolgenden Zähler- und Impulsformerschaltung C Das geformte Ausgangssignal dieser Schaltung C wird mit Hilfe einer NOR-Gatters NRi und weiterer Inverter /2, /3 und /4 verstärkt und treibt einen entsprechenden Strom durch eine Antriebsspule L des Schrittmotors.

F i g. 2 zeigt ein Beispiel eines Zeitdiagramms für den Verlauf von Spannungen und Strömen an einigen Schaltungspunkten für den Fall, daß die Eingangsfrequenz 16384 kHz beträgt und ein 15-schriftiger Binär-Zähler Verwendung findet.

Dann wird während des normalen Betriebsablaufes ein impulsförmiger Strom durch die Spule L geleitet, der jede 1-Sekunde invertiert, wie dies in der linken Hälfte der F i g. 2 dargestellt ist Dadurch werden dem Stator S des elektro-mechanischen Wandlers entsprechend abwechselnd magnetische Nord- und Südpole aufgeprägt. Dem Stator 5 ist ein Rotor Ro zugeordnet, der hinsichtlich seines Umfanges sechs magnetische Pule abwechselnder Polarität aufweist, wie dies aus Fig. 1 erkennbar ist. Der Rotor Ro wird demnach in jeder Sekunde um 60° gedreht und treibt in entsprechender Untersetzung ein Ritzel 4 an, welches einen Sekundenzeiger trägt.

Im folgenden wird die schnelle Fortbewegung bzw. das schnelle Einspeisen von Steuersignalen für die Sekundenanzeige beschrieben. Mit Hilfe eines NOR-Gatters NR₂, eines Inverters /5, und eines ftC-Gliedes, das die Zeitkonstante bestimmt, ist ein monostabiler Multivibrator gebildet, wie dies F i g. 1 zeigt. Ein Anschluß des Gatters NR2, dem Trigger-Impulse zugeführt werden, ist gleichzeitig mit einem Einstellbzw. Fortstell-Anschluß PR der einen Zähler enthaltenden Schaltung C verbunden. Der Zähler wird jeweils weitergeschaltet, so oft eine Triggerung erfolgt

Wird also ein Korrekturschalter SW eingeschaltet, um den Sekundenzeiger weiterzuschalten, so erscheint augenblicklich eine Ausgangsspannung an dem Ausgang OUTi des monostabilen Multivibrators, und es wird dem elektro-mechanischen Wandler ein Strom in gleicher Richtung zugeführt, wie er auch an dem Ausgang OUT₂ der Schaltung C auftritt Der Zähler der Schaltung C wird gleichzeitig derart fortgeschaltet, daß an dem Ausgang OUTj eine Ausgangsspannung auftritt sobald der Schalter SW wieder ausgeschaltet wird, wodurch ein gegenüber dem vorerwähnten Strom umgekehrter Strom die Antriebsspule L durchfließt. Wird also beispielsweise das Ein- und Ausschalten des Korrekturschalters wiederholt so dreht der Rotor des elektro-mechanischen Wandlers um 120°, was einer Zeitanzeige von 2 Sekunden entspricht. Wird auf der anderen Seite ein Anhalten gewünscht so wird der Schalter S WIn geschlossener Stellung gehalten.

Dabei ist zu bemerken, daß bei dem gewählten Beispiel gemäß Fig.2 die Impulsbreite zur Steuerung des Stromes durch die Spule L= V_M see beträgt.

Mit dem Korrekturschalter wird demnach die Korrektur der Sekundenanzeige leichtgemacht, was bei den bekannten Quarzkristall-Armbanduhren nicht möglich war. Auf diese Weise erhöht sich der praktische Wert solcher Uhren. Um die Impulsbreite des monostabilen Multivibrators etwa gleich derjenigen am Ausgang OUT2 zu machen und um zu verhindern, daß sich die Ausgänge OUT₁ und OLT₃ überlappen, ist dem Schalter ein Kondensator parallelgeschaltet. Mit wenigen Ausnahmen, insbesondere Kondensatoren, können die vorerwähnten Schaltkreiselemente in komplementärer Feldeffekt-Transistortechnik zusammengefaßt werden, was sich hinsichtlich der erforderlichen Energie als vorteilhaft erweist. Realisiert man also die Schaltung in zumindest erheblichem Umfange in monolitischer integrierter Schaltkreistechnik, so leistet man einen erheblichen Beitrag für die kompakte Bauweise einer Quarzkristall-Armbanduhr.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektronische Armbanduhr mit einem Schwingkristall als Zeitnormal, einer — insbesondere in integrierter Komplimentär- Feldeffekt-Transistor-Schaltkreistechnik ausgeführten — Zähler- und Impulsformerschaltung und einem Schrittmotor als elektro-mechanischen Wandler, dem das Ausgangssignal der Zähler- und Impulsformerschaltung als hinsichtlich der Stromrichtung alternierendes Antriebssignal von einigen Hertz oder weniger zugeführt ist und welcher ein Zeigerwerk antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (SW) vorgesehen ist, mit welchem durch kurzzeitiges Betätigen dem Schrittmotor (L, S, Ro) ein zusätzliches alternierendes Antriebssignal dadurch zugeführt ist, daß dessen Teil mit der einen Polarität nach dem Ausgang der Zählerschaltung (C) zugeführt und dessen Teil mit der anderen Polarität durch Fortschalten des Zählers erzeugt wird, und mit welchem Schalter durch entsprechend andauerndes Betätigen der Schrittmotor anhaltbar ist.

2. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (SW) als Schließkontakt ausgebildet ist.

3. Uhr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schalter (SW) ein Kondensator parallel geschaltet ist

4. Uhr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schalter (SW) ein monostabiler Miltivibrator (NR₂, h, C, R) nachgeschaltet ist, dessen Ausgang dem einen Spulenanschluß der Antriebsspule (L) des Schrittmotors (L S, Ro) über eine Galterschaltung (NR_U U) zugeführt ist.