DE2305682A1 - TIME-KEEPING DEVICE, IN PARTICULAR QUARTZ WATCH WITH ELECTRONICALLY CONTROLLED DISPLAY SYSTEM - Google Patents

TIME-KEEPING DEVICE, IN PARTICULAR QUARTZ WATCH WITH ELECTRONICALLY CONTROLLED DISPLAY SYSTEM

Info

Publication number
DE2305682A1
DE2305682A1 DE2305682A DE2305682A DE2305682A1 DE 2305682 A1 DE2305682 A1 DE 2305682A1 DE 2305682 A DE2305682 A DE 2305682A DE 2305682 A DE2305682 A DE 2305682A DE 2305682 A1 DE2305682 A1 DE 2305682A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
frequency
time
display system
electronically controlled
keeping device
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.)
Granted
Application number
DE2305682A
Other languages
German (de)
Other versions
DE2305682B2 (en
DE2305682C3 (en
Inventor
Hubert Dipl Ing Effenberger
Walter Seeger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GLASER GUENTHER PROF DR
Original Assignee
GLASER GUENTHER PROF DR
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GLASER GUENTHER PROF DR filed Critical GLASER GUENTHER PROF DR
Priority to DE2305682A priority Critical patent/DE2305682C3/en
Priority to FR7403844A priority patent/FR2216613B3/fr
Priority to CH157474A priority patent/CH613356GA3/en
Priority to JP49014838A priority patent/JPS6137584B2/ja
Publication of DE2305682A1 publication Critical patent/DE2305682A1/en
Publication of DE2305682B2 publication Critical patent/DE2305682B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2305682C3 publication Critical patent/DE2305682C3/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04CELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C3/00Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/14Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means incorporating a stepping motor
    • G04C3/143Means to reduce power consumption by reducing pulse width or amplitude and related problems, e.g. detection of unwanted or missing step
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04CELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C11/00Synchronisation of independently-driven clocks
    • G04C11/08Synchronisation of independently-driven clocks using an electro-magnet or-motor for oscillation correction
    • G04C11/081Synchronisation of independently-driven clocks using an electro-magnet or-motor for oscillation correction using an electro-magnet
    • G04C11/084Synchronisation of independently-driven clocks using an electro-magnet or-motor for oscillation correction using an electro-magnet acting on the balance
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04CELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C3/00Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/04Electromechanical 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
    • G04C3/06Electromechanical 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
    • G04C3/065Electromechanical 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 the balance controlling gear-train by means of static switches, e.g. transistor circuits
    • G04C3/067Driving circuits with distinct detecting and driving coils

Abstract

The display system (4) is driven by an electronically controlled drive device (5, 6, 9). The drive device comprises an unbalance system (5) which is controlled by an electronic switching device (9) and, via a gear (6) drives the display system constructed as a pointer mechanism. The unbalance system (5) can oscillate at a first or at a second frequency. Also present are a quartz oscillator (1) and an electric frequency divider (2). The output of the frequency divider is connected to one input of a bistable flip-flop (3). With each zero passage, the unbalance system generates a voltage pulse which is fed via a pulse-shaping stage (5a) to a further frequency divider (8). The output of the further frequency divider is connected to the other input of the bistable flip-flop. The two said frequency dividers are constructed such that the pulse frequency of the pulse trains fed to the two inputs of the bistable flip-flop deviate only slightly from one another. The electronic switching device (9) is controlled by the pulses occurring at the output of the flip-flop, whose width depends on the phase relationship between the said pulse trains, and the unbalance system is influenced to oscillate either at the first or at the second frequency. <IMAGE>

Description

Institut für Uhrentechnik und Feinmechanik der Universität Stuttgart
Institutsleiter: Prof. Dr. U. Glaser
Institute for Watch Technology and Precision Mechanics at the University of Stuttgart
Head of Institute: Prof. Dr. U. Glaser

7000 Stuttgart 1
Kanzleistr. 31
7000 Stuttgart 1
Chancellery Street 31

Dipl.-Ing. Hubert EffenbergerDipl.-Ing. Hubert Effenberger

7141 Neckarqröninqen7141 Neckarqroninqen

Wasenstr. 36 .Wasenstrasse 36.

Zeithaltendes Gerät, insbesondere Quarzarmbanduhr mit elektronisch geregeltem AnzeigesystemTime-keeping device, in particular with a quartz wristwatch electronically controlled display system

Die Erfindung bezieht sich auf ein zeithaltendes Gerät, insbesondere eine Quarzarmbanduhr, das einen Quarzoszillator mit elektronischen Frequenzteilern sowie ein elektronisch gesteuertes mechanisches zeithaltendes System mit einem Anzeigesystera enthält.The invention relates to a time keeping device, in particular a quartz wrist watch that has a quartz oscillator with electronic frequency dividers as well as an electronically controlled one mechanical time-keeping system with a display system contains.

Bekannt sind Quarzarmbanduhren, die einen Schwingquarzoszillator in Verbindung mit einem Frequenzteiler und ein direkt von den Ausgangsimpulsen des Frequenzteilers gesteuertes elektromechanisches Anzeigesystem enthalten.Quartz wristwatches are known that have a quartz oscillator in connection with a frequency divider and an electromechanical controlled directly by the output pulses of the frequency divider Display system included.

409835/0402 original inspected409835/0402 originally inspected

Besondere Nachteile bekannter Quarzuhrsysteme, insbesondere Quarzarmbanduhren, bestehen darin, daß das mechanische Anzeigesystem solcher Uhren zur Erzielung einer hohen Fortschaltsicherheit eine relativ große Leistungsaufnahme erfordert, die nur herabgesetzt werden kann, wenn eine größere Störempfindlichkeit zugelassen wird. Weiterhin ist bei bekannten Systemen, die mit direkt gesteuerten Schrittschaltmotoren, direkt synchronisierten Schwingungssystemen und Motoren arbeiten, eine Anordnung notwendig, die schon innerhalb einer einzigen Schaltperiode eventuelle Fehler rückgängig machen muß. Bei solchen Systemen kann die Stoßempfindlichkeit, z. B. bei sportlicher Betätigung, zu einer bleibenden Standabweichung führend. Um diese Nachteile weitgehend zu beseitigen, mußten aufwendige Sonderkonstruktionen für das Anzeige- und Fortschaltsystem vorgesehen werden; z. B. Schwingungssysteme mit hohem Energieinhalt, d. h. mit großer Amplitude und hoher Frequenz.Particular disadvantages of known quartz clock systems, in particular Quartz wristwatches consist in the fact that the mechanical display system of such watches is used to achieve a high level of security requires a relatively large power consumption, which can only be reduced if a greater sensitivity to interference is allowed. Furthermore, in known systems that are directly synchronized with directly controlled stepper motors Vibration systems and motors work, an arrangement that is necessary within a single switching period have to undo any mistakes. In such systems, the shock sensitivity, e.g. B. during exercise, leading to a permanent deviation. In order to largely eliminate these disadvantages, complex had to be used Special constructions are provided for the display and indexing system; z. B. vibration systems with high energy content, d. H. with large amplitude and high frequency.

Diese prinzipiellen Schwierigkeiten treten, wie Versuche und praktische Ergebnisse an Gebrauchsquarzuhren, vor allem an Armbanduhren gezeigt haben, bei allen bisher verwendeten elektromechanischen Antriebsarten für Anzeigesysteme auf, seien es Stimmgabel-, Blattfeder-, Unruh-Systeme, Synchronmotoren, synchronisierte Motoren, direkt synchronisierte Schwingungssysterne, Schrittschaltmotoren oder elektromechanisch^ Schrittschaltwerke. Man hat daher versucht, bei Schrittschaltwerken Sperrvorrichtungen einzubauen, um eine Fortschaltung durch Störungen zu ver-These fundamental difficulties arise, like experiments and practical results on practical quartz watches, especially on wristwatches have shown in all electromechanical drive types used so far for display systems, be it Tuning fork, leaf spring, balance wheel systems, synchronous motors, synchronized motors, directly synchronized vibration systems, Stepper motors or electromechanical stepper mechanisms. Attempts have therefore been made to use locking devices in stepper mechanisms to be installed in order to prevent further switching due to faults

409835/0402409835/0402

nindern. Auch diese Vorrichtungen ^md störanfällig, wenn ein äußerer mechanischer Störimpuls während des Schaltvorganges auftritt.nind. These devices are also prone to failure if a external mechanical interference occurs during the switching process.

Durch Schüttelbewegungen und Drehstöße, wie sie bei raschen Handbewegungen, bei sportlicher Betätigung, im Fahrzeug vorkommen können, erhält man bei Uhren mit Unruhschwingungssystemen mit einer Frequenz von 2,5 Hz Fehler, die vor allem durch das Prellen verursacht werden, entsprechend einer Standdifferenz von mehreren Sekunden innerhalb eines Zeitraums von einer Minute. Deshalb läßt sich auch eine niederfrequente Unruh üblicher Frequenz für Armbanduhren nicht mit der notwendigen Sicherheit direkt synchronisieren. Shaking movements and twisting jolts, such as those that can occur with quick hand movements, during sporting activities, in a vehicle, produce errors in watches with balance oscillation systems with a frequency of 2.5 Hz, which are mainly caused by bouncing, corresponding to a stand difference of several Seconds within a period of one minute. Therefore, even a low-frequency balance wheel of the usual frequency for wristwatches cannot be directly synchronized with the necessary security.

Bei weiteren bekannten Systemen werden Stell- öder Anhaltevorrichtungen verwendet, die zusätzliche elektromechanische Wandler und z. T. einen relativ hohen Energieaufwand benötigen. In other known systems, actuating or stopping devices are used which have additional electromechanical converters and z. T. require a relatively high expenditure of energy.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zeithaltendes Gerät, insbesondere eine Quarzarmbanduhr, das einen Quarzoszillator mit elektronischen Frequenzteilern sowie ein elektronisch gesteuertes mechanisches zeithaltendes System mit einem Anzeige- system enthält, zu schaffen, bei der zwar Standdifferenzen gegen über dem steuernden Quarzsystem zugelassen werden können, die aber durch Drehzahlregelung des Anzeigesysteras in relativ kurzer Zeit wieder rückgängig gemacht werden. Die Standdifferenzen können bei Systemen dieser Art sehr klein gehalten werden und nur durch große äußere mechanische Störeinflüsse eine ablesbare röße erreichen, die aber in wählbar kurzen Zeiten durch die The invention is based on the object of creating a time-keeping device, in particular a quartz wristwatch, which contains a quartz oscillator with electronic frequency dividers and an electronically controlled mechanical time- keeping system with a display system , in which level differences can be admitted to the controlling quartz system which can be reversed in a relatively short time by regulating the speed of the display sys- tem. The stand differences can be kept very small in systems of this type and only reach a readable size through large external mechanical interference, but this can be achieved in selectable short times by the

409835/0402409835/0402

Regelung beseitigt werden.Regulation to be eliminated.

Bei der Erfindung wird das weitgehend störunempfindliche Quarzsystem und die elektronische Regelung in ein mechanisch unverändertes elektronisch gesteuertes Anzeigesystem vorzugsweise in eine in großen Serien gefertigte herkömmliche elektronisch gesteuerte Unruharmbanduhr eingebaut.The quartz system, which is largely insensitive to interference, is used in the invention and the electronic control in a mechanically unchanged electronically controlled display system, preferably built into a conventional, electronically controlled balance bracelet watch produced in large series.

Ein Vorteil der Erfindung besteht also darin, daß durch die Verwendung vorhandener einfacher zeithaltender Geräte mit einer zusätzlichen elektronischen Quarzsteuerung eine Gebrauchsquarzuhr hoher Genauigkeit geschaffen werden kann.An advantage of the invention is that by using existing simple time-keeping devices with a additional electronic quartz control, a utility quartz watch high accuracy can be created.

Ein weiterer Vorteil gegenüber einer bekannten Lösung besteht darin, daß das Stellen der Uhr zu jedem Zeitpunkt auf einfache Weise dadurch geschehen kann, daß das Anzeigesystem (2.B. ein herkömmliches elektronisch gesteuertes Unruh-Armbanduhrwerk) mechanisch angehalten wird und gleichzeitig mit Hilfe eines Schalters die beiden elektronischen Frequenzteiler (2) und (8) auf den Zustand "Null" zurückgestellt werden ("Reset"). Beim Starten der Quarzarmbanduhr zum gewählten Zeitpunkt wird das Anzeigesystem in Betrieb gesetzt, wobei gleichzeitig der Schalter zur Rückstellung der Frequenzteiler betätigt wird·Another advantage over a known solution is that setting the clock at any point in time is easy Way can be done by the fact that the display system (2.B. a conventional electronically controlled balance-wristwatch movement) is stopped mechanically and at the same time with the help of a switch the two electronic frequency dividers (2) and (8) are reset to the "zero" state ("reset"). When the quartz wristwatch is started at the selected time, the display system is put into operation, and at the same time the Switch to reset the frequency divider is operated

Die Lösung der Aufgabe bei einer Anordnung der oben genannten Art besteht darin, daß das Anzeigesystem mit mindestens zwei Drehzahlen betrieben wird, wobei mindestens eine Drehzahl höher,The solution to the problem with an arrangement of the type mentioned above is that the display system with at least two Speeds are operated, with at least one speed higher,

- 5 409835/0402 - 5 409835/0402

mindestens eine niedriger als eine der Quarzfrequenz entsprechende Solldrehzahl steuerbar eingestellt werden kann und ein Speicherelement vorhanden ist, dessen einer Eingang von den Impulsen der geteilten Quarzfrequenz und dessen anderer Eingang von den vom Anzeigesystem oder vom elektronisch gesteuer ten mechanischen zeithaltenden System abgeleiteten Impulsen, die nahezu die gleiche Folgefrequenz wie die Impulse der geteilten Quarzfrequenz haben, angesteuert wird und dessen Ausgang bzw. Ausgänge ein dchaltglied zur Umschaltung der Drehzahl des Anzeigesystems steuert.at least one lower than one of the quartz frequency corresponding setpoint speed can be set controllably and a memory element is present, one input of which is derived from the pulses of the divided crystal frequency and the other input of the pulses derived from the display system or from the electronically controlled mechanical time-keeping system, which almost the have the same repetition frequency as the pulses of the divided crystal frequency, is controlled and its output or outputs are controlled by a switching element for switching the speed of the display system.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Anzeigesystem von einem elektronisch gesteuerten mechanischen Schwingungssystem, insbesondere einem niederfrequenten Unruhsystem, über ein Getriebe angetrieben, wobei die Drehzahländerung durch Frequenzänderung dieses Schwingungssystems erfolgt.In an advantageous embodiment of the invention, the display system is controlled by an electronically controlled mechanical vibration system, in particular a low-frequency balance system, Driven by a gearbox, the speed change takes place by changing the frequency of this oscillation system.

Eine weitere Möglichkeit bietet sich dadurch an, daß das zeigesystem von einem elektronisch gesteuerten Motor über ein Getriebe angetrieben wird, dessen Drehzahländerung durch Ände rung der zugeführten Energie und/oder Verlustenergie erfolgt. Another possibility is that the display system is driven by an electronically controlled motor via a gear, the speed change is carried out by changing the energy supplied and / or energy loss.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung erreicht man dadurch, daß Impulse, z. B. Steuer- oder Antriebsimpulse vom elektronisch gesteuerten mechanischen zeithaltenden System abgeleitet und über einen elektronischen Frequenzteiler dem Speicherelement zugeführt werden, so daß immer dann am Ausgang des Fre-A particularly advantageous embodiment is achieved in that pulses such. B. Control or drive pulses derived from the electronically controlled mechanical time-keeping system and fed to the storage element via an electronic frequency divider, so that the output of the frequency

409835/0402409835/0402

quenzteilers ein Impuls abgegeben wird, wenn beispielsweise der'Sekundenzeiger des Anzeigesystems einen bestimmten Winkel, der proportional der Stufenzahl des binären Frequenzteilers ist, überstrichen hat.quenzteilers a pulse is emitted when, for example The second hand of the display system has a certain angle that is proportional to the number of steps in the binary frequency divider is, has been painted over.

Bei einer weiteren Ausführung werden Impulse vom Anzeigesystem durch einen mechanisch-elektrischen Wandler, z.B. einen Kontakt oder mit elektronischen Mitteln erzeugt und dem- Speicherelement direkt oder über einen elektronischen Frequenzteiler zugeführt.In a further embodiment, impulses are provided by the display system generated by a mechanical-electrical converter, e.g. a contact or by electronic means, and the storage element supplied directly or via an electronic frequency divider.

Eine besonders günstige Ausgestaltung der Erfindung zur Erzielung einer wirtschaftlichen Lösung - aufgrund der Verwendbarkeit von Bauelementen, die schon lange in Großserie gefertigt werden - ergibt sich aus dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel.A particularly favorable embodiment of the invention for achieving an economical solution - due to its usability of components that have been mass-produced for a long time - results from the embodiment shown in the drawings.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1: das Blockschaltbild einer Quarzarmbanduhr mit elektronisch geregeltem AnzeigesystemFig. 1: the block diagram of a quartz wrist watch with an electronically controlled display system

Fig. 2: den zeitlichen Verlauf der Spannungen an den Eingängen und am Ausgang der bistabilen Kippstufe sowie der Unruhfrequenz fyFig. 2: the temporal course of the voltages at the inputs and at the output of the bistable multivibrator as well as the balance frequency fy

Fig. 3: Beispiel einer Steuer- und Antriebsschaltung eines Unruhschwingungssystems mit elektronischemFig. 3: Example of a control and drive circuit of a balance oscillation system with electronic

- 7 409835/0402 - 7 409835/0402

Schaltglied zur Umschaltung der Unruhfrequenz.Switching element for switching the balance frequency.

Der Quarzoszillator (1) steuert den Frequenzteiler (2) an. Der Ausgang des Frequenzteilers (2) ist mit dem Eingang El der bistabilen Kippstufe (3) verbunden. Das Anzeigesystem (4) (beispielsweise ein herkömmliches elektronisch gesteuertes Unruhwerk einer Armbanduhr) besteht aus dem elektronisch gesteuerten Unruhsystem (5) das über das Getriebe (6) die Anzeige (Zeigerwerk) (7) antreibt.The crystal oscillator (1) controls the frequency divider (2). The output of the frequency divider (2) is connected to the input El the bistable flip-flop (3) connected. The display system (4) (for example a conventional electronically controlled The balance mechanism of a wristwatch) consists of the electronically controlled balance system (5) which, via the gear (6), displays the display (Pointer mechanism) (7) drives.

Eine einzige nichtdargestellte Batteriezelle versorgt sämtliche in Fig. 1 dargestellten Elemente (1) bis (9). Das elektronisch gesteuerte Unruhsystem (5) steuert einen weiteren elektronischen Frequenzteiler (8) an, dessen Ausgang mit dem Eingang E2 der bistabilen Kippstufe (3) verbunden ist.A single battery cell, not shown, supplies all elements (1) to (9) shown in FIG. 1. The electronically controlled balance system (5) controls another electronic frequency divider (8), its output is connected to the input E2 of the bistable multivibrator (3).

Der Ausgang A der bistabilen Kippstufe (3) steuert das elektronische Schaltglied (9), das in das elektronisch gesteuerte Unruhsystera (5) eingreift.The output A of the bistable multivibrator (3) controls the electronic switching element (9), which is in the electronically controlled Unruhsystera (5) engages.

Wirkungsweise des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels, die mit Hilfe der Fig. 2 erläutert wird:Operation of the embodiment shown in Fig. 1, which is explained with the help of Fig. 2:

Der Quarzoszillator (1) besitzt die Frequenz fQ = 2m Hz (z. B. m = 15; f = 32,768 kHz). Der mit dieser Frequenz angesteuerte Frequenzteiler (2) hat das Teilerverhältnis 2n : 1 (z. B. η = 21). Die Ausgangsimpulse werden dem Eingang El der bistabilen Kippstufe (3) zugeführt.The crystal oscillator (1) has the frequency f Q = 2 m Hz (e.g. m = 15; f = 32.768 kHz). The frequency divider (2) controlled with this frequency has the division ratio 2 n : 1 (e.g. η = 21). The output pulses are fed to the input E1 of the bistable multivibrator (3).

- 8 409835/0402 - 8 409835/0402

Das elektronisch gesteuerte Unruhsystem (5), das zusammen
mit. dem Getriebe (6) und dem Anzeigewerk (7) ein herkömmliches elektronisch gesteuertes Unruhsystem einer Armbanduhr darstellt, hat eine mechanische Frequenz
fUM = 4 Hz + Λί™,. Bei jedem Nulldurchgang des mechanischen
Unruhsystems, das vorzugsweise einen permanentmagnet-dynamischen Wandler (vergleiche deutsche Patentanmeldung
P 2 009 612.2 - 31) enthält, wird ein Spannungsimpuls induziert. Die elektrische Impulsfolgefrequenz beträgt
The electronically controlled balance system (5) that together
with. the gear (6) and the display unit (7) represents a conventional electronically controlled balance system of a wristwatch, has a mechanical frequency
f UM = 4 Hz + Λί ™ ,. With every zero crossing of the mechanical
Balance system, which preferably has a permanent magnet dynamic converter (see German patent application
P 2 009 612.2 - 31), a voltage pulse is induced. The electrical pulse repetition rate is

Hierbei ist: 2 Af^ = fgl Here is: 2 Af ^ = f gl

η.η.

Über eine Impulsformerstufe (5a) werden diese Impulse dem Frequenzteiler (8), der ein Teilerverhältnis von 2q : 1 besitzt,
zugeführt. Die Ausgangsimpulse dieses Frequenzteilers (8), die die Impulsfolgefrequenz fy · 2^ ~ q haben, steuern den Eingang E2 der bistabilen Kippstufe (3) an. Die Teilerverhältnisse der Frequenzteiler (2) und (8) sind so gewählt, daß die an den bei den Eingängen El und E2 der bistabilen Kippstufe (3) anliegenden Frequenzen f£^ und f_2 bis auf die gewählten positiven und negativen Frequenzabweichungen gleich sind.
Es gelten folgende Beziehungen:
These pulses are sent to the frequency divider (8), which has a division ratio of 2 q : 1 , via a pulse shaper (5a),
fed. The output pulses of this frequency divider (8), which have the pulse repetition frequency fy · 2 ^ ~ q , control the input E2 of the bistable multivibrator (3). The divider ratios of the frequency divider (2) and (8) are selected such that the f at the abutting at the inputs El and E2 of the bistable flip-flop (3) frequencies £ ^ and f_ 2 to the selected positive and negative frequency deviations of equal.
The following relationships apply:

fE1 = f -2"n = 2(m-n)Hzf E1 = f -2 " n = 2 (m - n) Hz

f = f -2"q = 2ip"q)Hz
E2 U
f = f -2 " q = 2 ip " q) Hz
E2 U

409835/0402409835/0402

fUl = fQ#2 + fUl ' Ul f Ul = f Q # 2 + f Ul 'Ul

f = f -2(q~n) + AfTTO ; ΔίΤΤΟ < O U2 Q U2 ' U2f = f -2 (q ~ n) + Af TTO ; Δί ΤΤΟ <O U2 Q U2 'U2

m - η = ρ - q
(Beispiel: m · 15; η = 21; ρ = 3; q * 9)
m - η = ρ - q
(Example: m 15; η = 21; ρ = 3; q * 9)

Die mechanische Frequenz des elektronisch gesteuerten Unruhsystems wird durch ein Schaltglied (9), das durch den Ausgang A der bistabilen Kippstufe (3) gesteuert wird, umgeschaltet. Die Frequenzänderung erfolgt dadurch, daß ein Widerstand (10) mit Hilfe eines als elektronischer Schalter wirkenden Transistors (11) parallel zur Kapazität (12) geschaltet wird. Das bewirkt, daß bei dem hier verwendeten Dreifach-Magnetsystem durch Verschiebung der negativen Stromspannungskennlinie, die an den Klemmen der Spule auftritt, dann ein in der Phase verschobener zusätzlicher Antriebsimpuls an der Spule (14) gegeben wird, wenn der Transistor (11) durchgeschaltet ist. In diesem Beispiel wurde durch den zusätzlichen Antriebsimpuls eine Frequenzerhöhung (entsprechend einer Gangänderung von ca. 2 Minuten/Tag) des elektronisch gesteuerten Unruhschwingung ssystems erzielt.The mechanical frequency of the electronically controlled balance system is switched by a switching element (9) which is controlled by output A of the bistable multivibrator (3). The frequency change takes place in that a resistor (10) acts as an electronic switch with the aid of a The transistor (11) is connected in parallel with the capacitance (12). This has the effect that in the triple magnet system used here by shifting the negative current-voltage characteristic that occurs at the terminals of the coil, then one in the Phase shifted additional drive pulse is given to the coil (14) when the transistor (11) is turned on is. In this example, the additional drive pulse resulted in an increase in frequency (corresponding to a gear change of approx. 2 minutes / day) of the electronically controlled balance oscillation system.

Das Unruhsystem ist mechanisch so einreguliert, daß bei durchgeschaltetem Transistor (11) mindestens ein Vorgehen der Uhr (d. h. eine höhere Frequenz) von ca. 1 Minute pro Tag, bei nicht durchgeschaltetem Transistor (11) ein Nachgehen (niedrigere Frequenz) von ca. 1 Minute/Tag auftritt.The balance system is mechanically regulated so that when it is switched through Transistor (11) at least a clock advancement (i.e. a higher frequency) of about 1 minute per day If the transistor (11) is not switched through, a lag (lower frequency) of approx. 1 minute / day occurs.

- 10 409835/0402 - 10 409835/0402

Für die relativen Frequenzänderungen des Unruhsystems gelten also hier folgende Beziehungen:The following relationships apply to the relative frequency changes of the balance wheel system:

Afui Af ui

Vorgehen: G1. = τ r = + 1 min/d Procedure: G 1 . = τ r = + 1 min / d

V , «(q-n)V, «(q-n)

"U2"U2

Nachgehen: G.. = -. r- = - 1 min/dFollow up: G .. = -. r- = - 1 min / d

^ N r- -. (σ—η)^ N r- -. (σ — η)

In Fig. 2 sind in einem Impulsdiagramm die Eingangsspannungen ΜνΛ und u „ sowie die Ausgangsspannung u der bistabilen Kipp- stufe in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt· Die bistabile Kippstufe wird jeweils durch die an den Eingängen El und E2 eintreffenden positiven Flanken der Impulse gesteuert· In Fig. 2 the input voltages Μ νΛ and u and the output voltage u of the bistable multivibrator are shown as a function of time . The bistable multivibrator is controlled by the positive edges of the pulses arriving at the inputs E1 and E2 ·

Beim Betrieb dieser Quarzuhr können an der bistabilen Kippstufe folgende Schaltvorgänge bzw· Zustände auftreten:When operating this quartz clock you can use the bistable tilting stage the following switching processes or states occur:

a) Der Ausgang A sei so geschaltet, daß das Unruhsystem die Frequenz f„^ (höhere Frequenz) besitzt. Der von der Unruh abgeleitete Impuls gelangt früher an den Eingang El. Das bedeutet also, daß das Unruhsystem gegenüber dem Quarzsystem vorgeht und durch die positive Flanke des zuletzt an der bistabilen Kippstufe ankommenden Impulses am Eingang El auf die Frequenz fu2 umgeschaltet wird. Diese Unruhfrequenz wird bis zum Eintreffen der folgenden positiven Impulsflanke an den Eingängen beibehalten. Der Schaltzustand der bistabilen Kippstufe bestimmt jeweils die Unruhfrequenz·a) Let the output A be switched in such a way that the balance system has the frequency f "^ (higher frequency). The impulse derived from the balance reaches the input El earlier. This means that the balance system takes precedence over the quartz system and is switched to frequency f u2 by the positive edge of the last pulse arriving at the bistable multivibrator at input El. This balance frequency is maintained until the following positive pulse edge occurs at the inputs. The switching state of the bistable multivibrator determines the balance frequency

- 11 -- 11 -

409835/0402409835/0402

b) Trifft der vom Quarzoszillator herrührende Impuls am Eingang El vor dem von der Unruh abgeleiteten Impuls am Eingang E2 ein, d.h. daß das Unruhsystem nachgegangen ist, so wird mit der positiven Flanke des vom Unruhsystem kommenden Impulses die Unruhfrequenz f ... eingeschaltet.b) If the impulse from the quartz oscillator hits the input El before the impulse derived from the balance wheel at input E2, i.e. that the balance system has followed suit, the positive edge of the balance system incoming impulse the balance frequency f ... switched on.

c) Wird z. B. durch äußere Störungen das Nachgehen oder Vorgehen nicht innerhalb einer Periode der an der bistabilen Kippstufe eintreffenden Impulse beseitigt, so wird zwar kurzzeitig eine Frequenz eingeschaltet, die der angestrebten Unruhfrequenz zur Regelung des Systems nicht entspricht; aber der zeitliche Mittelwert der Unruhfrequenz bis zu nächsten Umsteuerung entspricht annähernd der geforderten Unruhfrequenz. Anzeigefehler durch mechanische Störeinflüsse können vorübergehend bis zur halben Periodendauer der an El ankommenden Impulse betragen; diese werden dann in einer Zeit, die umgekehrt proportional zu den Frequenzänderungen Δfy^ bzw,c) If z. If, for example, the following or proceeding is not eliminated by external disturbances within a period of the pulses arriving at the bistable multivibrator, a frequency is switched on for a short time that does not correspond to the desired balance frequency for regulating the system; but the time average of the balance frequency up to the next reversal corresponds approximately to the required balance frequency. Display errors due to mechanical interference can temporarily amount to up to half the period of the pulses arriving at El; these are then in a time that is inversely proportional to the frequency changes Δ f y ^ or,

p ist, wieder korrigiert.p is corrected again.

Da eine Unruhuhr infolge statistisch verteilter Störungen bereits ein sehr gutes langzeitiges Gangverhalten aufweist, sind die Frequenzänderungen Af und Af_ so klein gewählt, daß in der Anzeige keine ablesbaren Fehler auftreten. Nur bei extrem großen äußeren mechanischen Störungen tretenSince a balance watch already has a very good long-term rate behavior as a result of statistically distributed disturbances, the frequency changes Af and Af are chosen to be so small that no readable errors occur in the display. Only occur in the event of extremely large external mechanical disturbances

- 12 -- 12 -

A09835/0A02A09835 / 0A02

vorübergehend sichtbare Abweichungen auf, die jedoch bald wieder durch die Regelung beseitigt werden· Ein bleibender Vor- oder Nachgang durch die Frequenzänderungen ^fy-j bzw. ^frr? von beispielsweise 1 Minute/Tag ergibt nach Ablauf von 64 Sekunden eine Standdifferenz von ca. 44 Millisekunden, die mit dem Auge keineswegs festgestellt werden kann.temporarily visible deviations, which will soon be eliminated by the regulation · A permanent lead or lag due to the frequency changes ^ fy-j or ^ frr? of, for example, 1 minute / day results in a stand difference of approx. 44 milliseconds after 64 seconds, which can by no means be detected with the eye.

- 13 -- 13 -

098 35/04 02098 35/04 02

Claims (9)

PatentansprücheClaims Zeithaltendes Gerät, insbesondere Quarzarmbanduhr, das einen Quarzoszillator mit elektronischen Frequenzteilern sowie ein elektronisch gesteuertes mechanisches zeithaltendes System mit einem Anzeigesystem enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigesystem mit mindestens zwei Drehzahlen betrieben wird, wobei mindestens eine Drehzahl höher, mindestens eine niedriger als eine der Quarzfrequenz entsprechende Solldrehzahl steuerbar eingestellt werden kann und ein Speicherelement vorhanden ist, dessen einer Eingang von den Impulsen der geteilten Quarzfrequenz und dessen anderer Eingang von den vom Anzeigesystem oder vom elektronisch gesteuerten mechanischen zeithaltenden System abgeleiteten Impulsen, die nahezu die gleiche iolgefrequenz wie die Impulse der geteilten Quarzfrequenz haben, angesteuert wird und dessen Ausgang bzw. Ausgänge ein ochaltglied zur Umschaltung der Drehzahl des Anzeige-Systems steuert.Time-keeping device, especially a quartz wristwatch, that a crystal oscillator with electronic frequency dividers and an electronically controlled mechanical one time-keeping system with a display system, characterized in that the display system with at least two speeds are operated, with at least one speed higher, at least one lower can be set controllably as a setpoint speed corresponding to the crystal frequency and a storage element is present, one input of which is from the pulses of the divided crystal frequency and the other Input from those derived from the display system or from the electronically controlled mechanical time keeping system Pulses that have almost the same repetition frequency how the pulses of the divided crystal frequency have, is controlled and its output or outputs Switching element for switching the speed of the display system controls. - 14 -- 14 - A09835/0A02A09835 / 0A02 2. Zeithaltendes Gerät nach Anspruch 1,dadurch gekenn zeichnet, daß das Anzeigesystem von einem elektronisch gesteuerten mechanischen Schwingungssystem,insbesondere einem niederfrequenten Unruhsystem über ein Getriebe angetrieben wird und die Drehzahländerung durch Frequenzänderung dieses Schwingungssystems erfolgt. 2. Time-keeping device according to claim 1, characterized in that the display system is driven by an electronically controlled mechanical vibration system , in particular a low-frequency balance system via a transmission and the speed change is carried out by changing the frequency of this vibration system . 3. Zeithaltendes Gerät nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigesystem von einem elektronisch gesteuerten Motor über ein Getriebe angetrieben wird, dessen Drehzahländerung durch Änderung der zu geführten Energie und/oder Verlustenergie erfolgt. 3. Time-keeping device according to claim 1, characterized in that the display system is driven by an electronically controlled motor via a transmission, the speed change takes place by changing the energy to be fed and / or energy loss. 4. Zeithaltendes Gerät nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß Impulse, z. B. Steuer- oder Antriebsimpulse vom elektronisch gesteuerten mechanischen zeithaltenden System abgeleitet und über einen elektronischen Frequenzteiler dem Speicherelement zugeführt werden, so daß immer dann am Ausgang des Frequenzteilers ein Impuls abgegeben wird, wenn beispielsweise der Sekundenzeiger des Anzeigesystems einen bestimmten Winkel, der proportional zur Stufenzahl des binären Frequenzteilers ist, überstrichen hat. 4. Time keeping device according to claim 1, characterized in that pulses, for. B. control or drive pulses derived from the electronically controlled mechanical time-keeping system and fed to the memory element via an electronic frequency divider, so that a pulse is always emitted at the output of the frequency divider when, for example, the second hand of the display system a certain angle that is proportional to the number of steps of the binary frequency divider is swept over. - 15 -409835/0402- 15 -409835/0402 5. Zeithaltendes Gerät nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß Impulse vom Anzeigesystem durch einen mechanisch-elektrischen Wandler, z. B. einen Kontakt oder mit elektronischen Mitteln erzeugt und dem Speicherelement direkt oder über einen elektronischen Frequenzteiler zugeführt werden kann. 5. Time-keeping device according to claim 1, characterized in that pulses from the display system through a mechanical-electrical converter, for. B. a contact or generated by electronic means and the memory element can be fed directly or via an electronic frequency divider. 6. Zeithaltendes Gerät nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherelement aus einer bistabilen Kippstufe mit zwei getrennten Eingängen El und E2 und zwei Ausgängen Al und A2 besteht. 6. Time-keeping device according to claim 1, characterized in that the storage element consists of a bistable multivibrator with two separate inputs El and E2 and two outputs Al and A2. 7. Zeithaltendes Gerät nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied zur umschaltung der Drehzahl bzw. Frequenz aus einem Transistor in Emitterschaltung besteht, der bei einer Einspulen-Steuer- und Antriebsschaltung des elektromechanischen Schwingungssystems bzw. Motors einen ohmschen Widerstand parallel zu einer Kapazität schaltet, so daß ein Zusatzimpuls eine Frequenz bzw. Drehzahländerung bewirkt. 7. Time-keeping device according to claim 1, characterized in that the switching element for switching the speed or frequency consists of a transistor in emitter circuit, which has an ohmic resistance parallel to a capacitance in a single-coil control and drive circuit of the electromechanical oscillation system or motor switches so that an additional pulse causes a frequency or speed change. 8. Zeithaltendes Gerät nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß eine Änderung der Eigenfrequenz eines elektronisch gesteuerten Schwingungssystems mit Hilfe räumlich verschobener Antriebsspulen (21) und (22), die elektronisch einschaltbar sind, erreicht wird. 8. Time-keeping device according to claim 1, characterized in that a change in the natural frequency of an electronically controlled vibration system with the aid of spatially displaced drive coils (21) and (22) which can be switched on electronically is achieved. - 16 -- 16 - 409835/0402409835/0402 9. Zeithaltendes Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Eigenfrequenz eines elektronisch gesteuerten mechanischen Schwingungs— systems durch Änderung der Amplitude, z. B. durch Änderung der Energiezufuhr oder Dämpfung vorzugsweise eines nicht amplitudenisochronen Schwingungs— systems erfolgt. 9. Time-keeping device according to claim 1, characterized in that the change in the natural frequency of an electronically controlled mechanical vibration system by changing the amplitude, e.g. B. by changing the energy supply or damping preferably a non-amplitude isochronous oscillation system. 409835/0402409835/0402
DE2305682A 1973-02-06 1973-02-06 Time-keeping device, in particular a quartz wristwatch with an electronically controlled display system Expired DE2305682C3 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2305682A DE2305682C3 (en) 1973-02-06 1973-02-06 Time-keeping device, in particular a quartz wristwatch with an electronically controlled display system
FR7403844A FR2216613B3 (en) 1973-02-06 1974-02-05
CH157474A CH613356GA3 (en) 1973-02-06 1974-02-05 Time-keeping unit with an electronically controlled drive system
JP49014838A JPS6137584B2 (en) 1973-02-06 1974-02-05

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2305682A DE2305682C3 (en) 1973-02-06 1973-02-06 Time-keeping device, in particular a quartz wristwatch with an electronically controlled display system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2305682A1 true DE2305682A1 (en) 1974-08-29
DE2305682B2 DE2305682B2 (en) 1978-02-16
DE2305682C3 DE2305682C3 (en) 1978-10-05

Family

ID=5871059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2305682A Expired DE2305682C3 (en) 1973-02-06 1973-02-06 Time-keeping device, in particular a quartz wristwatch with an electronically controlled display system

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPS6137584B2 (en)
CH (1) CH613356GA3 (en)
DE (1) DE2305682C3 (en)
FR (1) FR2216613B3 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1980001113A1 (en) * 1978-11-20 1980-05-29 Braun Ag Time-keeper in particular quartz controlled clock
DE2937838A1 (en) * 1979-09-19 1981-04-02 Braun Ag, 6000 Frankfurt METHOD AND ARRANGEMENT FOR CONTROLLING THE SPEED AND PHASE POSITION IN SYNCHRONOUS MOTORS

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2850325C3 (en) * 1978-11-20 1981-07-09 Braun Ag, 6000 Frankfurt Time-keeping device, especially a large quartz clock with an electronically controlled display system
DE3230217A1 (en) * 1982-08-13 1984-02-23 Braun Ag, 6000 Frankfurt Integrated circuit for a clock or a clock radio with analog time display

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5319944A (en) * 1976-08-09 1978-02-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Holder for bent tubes

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1980001113A1 (en) * 1978-11-20 1980-05-29 Braun Ag Time-keeper in particular quartz controlled clock
DE2937838A1 (en) * 1979-09-19 1981-04-02 Braun Ag, 6000 Frankfurt METHOD AND ARRANGEMENT FOR CONTROLLING THE SPEED AND PHASE POSITION IN SYNCHRONOUS MOTORS

Also Published As

Publication number Publication date
DE2305682B2 (en) 1978-02-16
JPS6137584B2 (en) 1986-08-25
CH613356B (en)
CH613356GA3 (en) 1979-09-28
FR2216613B3 (en) 1976-11-26
FR2216613A1 (en) 1974-08-30
DE2305682C3 (en) 1978-10-05
JPS49113671A (en) 1974-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2357244C3 (en) Mechanical movement, the accuracy of which is determined by an electronic circuit
DE2122683A1 (en) Clock, the display device of which has at least one liquid crystal cell
DE2513451A1 (en) ELECTRONIC CLOCK CALCULATOR UNIT
DE2809256C3 (en) Battery powered electronic clock
DE2451057A1 (en) TIMEPIECE WITH ELECTRO-OPTICAL DISPLAY
DE2807214C3 (en) Timing device
DE2365143C3 (en) Electronic timing circuit
DE2649185A1 (en) ELECTRONIC CLOCK
DE2452687A1 (en) SWITCHING DEVICE FOR AN ELECTRONIC WATCH WITH ELECTRO-OPTICAL DISPLAY
DE2554192A1 (en) SETTING DEVICE FOR ELECTRONIC WATCHES
DE3511009A1 (en) ELECTRONIC CLOCK WITH ANALOG DISPLAY
DE2305682A1 (en) TIME-KEEPING DEVICE, IN PARTICULAR QUARTZ WATCH WITH ELECTRONICALLY CONTROLLED DISPLAY SYSTEM
DE2947959A1 (en) BATTERY POWERED ELECTRONIC WATCH
DE2222936A1 (en) Timing device
DE2633471A1 (en) ADJUSTABLE CIRCUIT ARRANGEMENT FOR AN ELECTRONIC WATCH
DE2658908A1 (en) ELECTRONIC CLOCK
DE2646168A1 (en) ELECTRONIC ALARM
DE2158522B2 (en) ELECTRONICALLY CONTROLLED WATCH, IN PARTICULAR WRISTWATCH
DE2805959C2 (en) Electronic clock
DE2654262A1 (en) Light or luminescent indicator driver - has light intensity control connected to pulse generator producing pulse signal
DE2850325C3 (en) Time-keeping device, especially a large quartz clock with an electronically controlled display system
DE2657025B2 (en) Electronic clock with oscillator, dividing chain and display device
DE2513384A1 (en) ELECTRICAL SIGNAL DEVICE, IN PARTICULAR FOR FOLLOWING WAKE UP SIGNALS
DE2138411C (en) Electric clock with chronograph
DE3038727C2 (en) Electronic clockwork

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
EGA New person/name/address of the applicant
8339 Ceased/non-payment of the annual fee