DE2419391A1

DE2419391A1 - ELECTRONIC WATCH, IN PARTICULAR WRIST WATCH WITH QUARTZ OSCILLATOR

Info

Publication number: DE2419391A1
Application number: DE19742419391
Authority: DE
Inventors: Klaus Krueger; Herbert Dr Lesser; Manfred Schmeisser
Original assignee: RUHLA UHREN VEB K
Current assignee: RUHLA UHREN VEB K
Priority date: 1973-05-28
Filing date: 1974-04-23
Publication date: 1975-01-02
Also published as: DD105520A1; CH600411B5; CH684774A4

Description

Elektronische Uhr, insbesondere Armbanduhr mit Cbuarzoszillator Die Erfindung betrifft eine elektronische Uhr, inabesondere Armbanduhr mit Quarzoszillator, der einen ein Räderwerk treibenden elektromagnetischen Wandler steuert.Electronic clock, in particular wristwatch with a built-in oscillator The invention relates to an electronic watch, in particular a wrist watch with a quartz oscillator, which controls an electromagnetic transducer driving a gear train.

Es ist bekannt, neben den Frequenznormalen Unruh mit Rpiralfeder und Biegeschwinger Schwingquarze mit hoher Ffequenz als Zeitnormal für Uhren anzuwenden. Unter Veruendung von Quarzschwingern sind neben vollelektronischen Uhren, bei denen außer der Erzeugung der Zeitfrequenz auch die Zeitanzeige elektronisch erfolgt, solche Uhren bekannt, die ein mechanisches Zeigerwork mit analoger Zeitanzeige durch Zeiger und Zifferblatt enthalten. Die Schwingungen des Quarzes werden über eine Teiler stufe so weit herabgesetzt, daß ein mit dieser herabgesetzten Frequenz gesteuerter elektromagnetischer Wandler das Zeigerwerk zur Zeitanzeige betreiben kann. Als Wandler sind insbesondere Schrittschaltmotore bekannt, die in ein R@d des Zeigerwerkes eingreifen0 Die Teilerstufe ist als integrierter Schaltkreis ausgebildet und umfaßt in der Regel auch gleichzeitig die Treiber schaltung für den Schwingquarz.It is known, in addition to the frequency standards, balance wheel with spiral spring and Flexural oscillator quartz crystals with high frequency can be used as a time standard for clocks. Using quartz oscillators are in addition to fully electronic clocks where In addition to generating the time frequency, the time is also displayed electronically, such clocks are known that use mechanical hands with an analog time display Hands and dial included. The oscillations of the quartz are about a Divider stage reduced so far that a with this reduced frequency controlled electromagnetic converter can operate the movement to display the time. As a converter are particular Stepper motors known that are in a R @ d des Pointer mechanism intervene0 The divider stage is designed as an integrated circuit and usually also includes the driver circuit for the quartz crystal.

Zur Stromversorgng ist bei diesen Uhren innerhalb des Werkes mindestens eine Knopfzelle vorgesehen.For these clocks there is at least a power supply within the factory a button cell provided.

Bekannte Uhren dieses Types verwenden ein besonders für Quarzuhren konstruiertes mechanisches Räder- und Zeigerwerk, das vom Aufbau normaler Uhren erheblich abweicht.Well-known watches of this type use one especially for quartz watches Constructed mechanical gears and hands that are based on the structure of normal clocks deviates significantly.

Bedingt ist dieses offensichtlich durch die fehlende Möglichkeit, die für die Quarzuhr benötigten Baugruppen innerhalb des Raumes, den mechanische Uhren bieten, unterzubringen.This is obviously due to the inability to the assemblies required for the quartz clock within the room, the mechanical ones Clocks offer to accommodate.

Die Anwendung besonderer Räder- und Zeigerwerke hat den Nachteil, daß ein wesentlicher Teil des Aufwandes der gesamten quarzgesteuerten Uhr durch den mechanischen Teil verursacht wird. Die weitere Durchsetzung der Quarsuhr verlangt aber neben anderen Dingen, den technischen Aufwqnd für ihre Herstellung zu vereinfachen.The use of special gear and pointer mechanisms has the disadvantage that a significant part of the effort of the entire quartz-controlled clock through the mechanical part is caused. The further enforcement of the quartz clock required but among other things to simplify the technical expenditure for their production.

Zweck der Erfindung ist die Senkung des Aufwandes bei der Herstellung von Quarzuhren und deren Vereinfachung.The purpose of the invention is to reduce the cost of manufacture of quartz watches and their simplification.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Quarzuhr mit mechanischer Zeitanzeige unter Vermeidung besonderer Rader- und Zeigerwerke zu schaffen, mit einer Anordnung der Bauteile zu Baugruppen, die eine einfache Wartung der Uhr ermöglicht.The invention is based on the object of a quartz watch with mechanical To create time display while avoiding special wheel and pointer mechanisms, with an arrangement of the components to assemblies, which allows easy maintenance of the clock.

Die Erfindung besteht in der Anwendung eines serienmäßig gefertigten mechnnischen Platinenwerkes, dessen Durchmesser durch einen um das Werk gelegten Aufnahmering vergrößert ist, auf dem in einer Ausnehmung eine Leiterplatte befestigt ist, die den vorwiegend außerhalb des Werkes über dem Aufnahmering liegenden Quarzoszillator, die in dem bisher von der Unruh benötigten Raum liegende Teilerstufe und den vorwiegend außerhalb des Werkes über dem Aufnahmering liegenden Trimmerkondensator tgrägt und die Anordnung des Wandlers im bisher vom Anker und der Knopfzelle im bisher vom Pederhaus benötigten Raum In vorteil-@after Weise ist der Wandler ein Schrittschaltmotor mit parallel zu den Achsen der Laufwerkräder liegender Achse, wobei das Schrittschaltmotorritzel in ein auf der Hemmungsradwelle angeordnetes Antriebsrad eingreift. .iach einer anderen Ausführungsform ist der Wandler ein Schrittschaltmotor mit rechtwinklig zu den Achsen der Laufwerkräder liegender Achse, wobei der Schrittschaltmotor am Abtrieb eine in ein auf der Hemmungsradwelle angeordnetes Antriebsrad greifende Schnecke enthalt. Der Schrittschaltmotor ist unter einem separaten Motorkloben angeordnet. Gemäß einer besonderen Ausführung liegt die Knopfzelle mit dem Pluspol auf der Werkplatte auf. Dabei kann die Kontirtfeder für den Minuspol gleichzeitig Befestigungsfeder für die Knopfzelle sein. Vorteilhaft ist es, als mechanischen Teil ein Chronographenwerk zu verwenden.The invention consists in the use of a mass-produced one mechanical plate movement, the diameter of which is placed around the movement Receiving ring is enlarged, on which a printed circuit board is attached in a recess is, the quartz oscillator located mainly outside the movement above the mounting ring, the divider level in the space previously required by the balance and the predominantly outside of the work above the mounting ring trimmer capacitor tgräge and the arrangement of the converter in the so far from the anchor and the button cell in the so far from Pederhaus required space In an advantageous way, the converter is a stepper motor with axis parallel to the axes of the drive wheels, the stepping motor pinion engages a drive wheel disposed on the escape wheel shaft. .i after one Another embodiment, the converter is a stepper motor with right angle to the axes of the drive wheels lying axis, the stepping motor on Output one engaging in a drive wheel arranged on the escape wheel shaft Contains snail. The stepper motor is arranged under a separate motor block. According to a special design, the button cell lies with the positive pole on the work plate on. The counter spring for the negative pole can also be a fastening spring for the button cell. It is advantageous to use a chronograph movement as the mechanical part to use.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß für eine quarzgesteuerte Uhr ein in großen Stückzahlen hergestellter mechanischer Teil verwendet werden kann, durch den die Herstellung speziell für Quarzuhren entwickelter mechanischer Teib vermieden wird. Dadurch kann der Aufwand ftr derartige Uhren wesentlich gesenkt werden. Durch die Anordnung des Ringes am Umfang wird der für die Unterbringung der Bauteile notwendige Platz geschaffen. Das ermöglicht weiterhin die Zusammenfassung der Bauteile zu Funktionsgruppen, die dadurch bei der Wartung und der Reparatur leicht austauschbar sind. Weitere Vorteile in diesem Zusammenhang ergeben sich aus der Anordnung der Knopfzelle mit dem Pluspol zur Werkplatte, da hierdurch mehrere sonst für die Stromübertragung benötigte Teile entfallen können.The solution according to the invention has the advantage that for a quartz-controlled Watch a mechanical part produced in large numbers can be used, thanks to the mechanical part specially developed for quartz watches is avoided. This can significantly reduce the cost of such clocks will. The arrangement of the ring on the circumference becomes the one for the accommodation the necessary space created for the components. This still enables the summary of the components to function groups, which thereby in the maintenance and repair are easily interchangeable. Further advantages in this context result from the arrangement of the button cell with the positive pole to the work plate, as this results in several parts otherwise required for power transmission can be omitted.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung ist das Werk einer erfindungsgemäßen Quarzuhr in RUckansicht dargestellt.The invention is to be described in more detail below using an exemplary embodiment explained. In the accompanying drawing is the work of an inventive Quartz watch shown in rear view.

Das Uhrwerk setzt sich zusammen aus einer Oberplatte 1 und einer von dieser größtenteils verdeckten Werkplatte 2, die durch zwei Pfeiler voneinander in Abstand gehalten werden. Zwischen beiden Platten ist eine Aufzugs- und Zeigerstelleinrichtung angeordnet, wobei es sich entsprechend dem veruendeten Werk um einen Aufzug mit Wippe 3 handelt, von dem jedoch die nur für den Aufzug federbetriebener Uhren benötigten Teile entfallen, so daß die Funktion der Zeiger stellung erhalten bleibt. Weiterhin befindet sich zwischen den beiden Platten das Räderwerk einer mechanischen Uhr, bestehend aus Minutenrad 4, Zwischenrad 5 und Sekundenrad 6 mit ihren Wellen und triebes, dazu weiterhin dem Hemmungstrieb mit Hemmungsradwelle 7, wobei Jedoch das Hemmungsrad selbst durch ein verzahntes Antriebsrad 8 ersetzt ist, in das das Ritzel 9 eines Schrittschaltmotors 10 eingreift. Der Schrittschaltmotor 10 ist unter einem besonderen Motorkloben in dem Raum befestigt, in dem sich bei einer mechanischen Uhr der Anker befindet. Damit ist der Schrittschaltmotor 10 unabhängig von anderen Baugruppen leicht herauszunehmen.The clockwork consists of a top plate 1 and one of this largely covered work plate 2, separated by two pillars be kept at a distance. There is a winding and pointer setting device between the two plates arranged, whereby it is an elevator with according to the used work Rocker 3 is, of which, however, only needed for the winding spring-operated clocks Parts are omitted, so that the function of the pointer position is retained. Farther between the two plates is the gear train of a mechanical clock, consisting of minute wheel 4, intermediate wheel 5 and second wheel 6 with their shafts and drive, plus the escapement drive with escapement wheel shaft 7, but the Escapement wheel itself is replaced by a toothed drive wheel 8 into which the pinion 9 of a stepping motor 10 engages. The stepper motor 10 is under one special engine block fixed in the room in which there is a mechanical Clock the anchor is located. The stepping motor 10 is thus independent of others Easy to take out assemblies.

Die aus den vorgenannten Teilen bestehende mechanische Baugruppe ist von einem Aufnahmering 12 umgeben. Seine Befestigung an der mechanischen Baugruppe erfolgt einmal durch zwei in ihm vorgesehene Schrauben 13; 14, deren Köpfe über die Werkplatte 2 greifen, und zum anderen durch eine den Aufnagmering 12 durchdringende, für die Zeigerstellung benötigte Aufzugwelle 15, die ihn gegen Verdrehen gegenüber der mechanischen Baugruppe sichert. Der Aufnahmering 12 trägt im wesentlichen Bn eine Leiterplatte 16, die in einer Ausnehmung des Auinahmeringes 12, vorwiegend gegenüber der Aufzugwelle 15 befestigt ist. Auf der Leiterplatte 16 sind ein Quarzoszillator 17, eine Teiler stufe 18 und ein Trimmerkondensator 19 angeordnet. Der Quarzoszillator 17 liegt im wesentlichen gegenüber der Aufzugwelle 15 tangential zum Uhrwerk über dem Aufnahmering 12.The mechanical assembly consisting of the aforementioned parts is surrounded by a receiving ring 12. Its attachment to the mechanical assembly takes place once by two screws 13 provided in it; 14 whose heads are over grab the work plate 2, and on the other hand through a receiving ring 12 penetrating, for the pointer position required winding shaft 15, which prevents it from twisting of the mechanical assembly. The receiving ring 12 essentially carries Bn a circuit board 16, which is in a recess of the receiving ring 12, predominantly opposite to the winding shaft 15 is attached. On the circuit board 16 are a crystal oscillator 17, a divider stage 18 and a trimmer capacitor 19 arranged. The quartz oscillator 17 lies essentially opposite the winding shaft 15 tangential to the movement above the mounting ring 12.

Auf einem in den bisher von der Unruh eingenommenen Raum reichenden Ansatz der Leiterplatte 16 ist die Teiler stufe 18 angeordnet, während sich der Trimmerkondensator 19 neben der Teiler stufe 18 über dem Aufnahmering 12 befindet.On a space that was previously occupied by the balance Approach of the circuit board 16 is the divider stage 18, while the Trimmer capacitor 19 next to the divider stage 18 above the receiving ring 12 is located.

Für eine der Stromversorgung dienende Knopfzelle ist der bisher vom Federhaus benötigte Raum vorgesehen. Sollte dieser bei der Verwendung größerer Knopfzellen 20 nicht ausreichen, kann er unter Einbeziehung des Aufnahmeringes 12 erweitert werden. Vorteilhaft ist es, die Knopfzelle 20 entgegen üblicher Anordnungen mit dem Pluspol zur Werkplatte 2 vorzusehen, da hierdurch einige son st für die Stromübertragung benötigte Teile, beispielsweise Stromleiteriedern, vermieden werden können. Die Knopfzelle 20 ist durch eine über den Minuspol reichende und mit einem Niet 21 und einer Schraube 22 am Aufnahmering 12 gehaltene Befestigungsfeder 23 gesichert, wobei die Schraube 22 gleichzeitig die Leiterplatte 16 hält und die Befestigungsfeder 23 gleichzeitig Kontaktfeder für den Minuspol der Knopfzelle 20 ist. Über die die Befestigungsfeder 23 haltende Schraube 22, mit der die Leiterplatte 16 befestigt ist, erfolgt gleichzeitig die Stromzuführung zur Leiterplatte 16. Um trotz des das Uhrwerk umfassenden Aufnahmeringes 12 an die der Befestigung des Zifferblattes dieneigen Zifferblattklamt:ern zu gelangen, enthält der Aufnahmering 12 auf der Höhe der in der dar#estellten Ansicht links liegenden Zifferblattklammer eine Aussparung 24.For a button cell used for power supply, the one is from Spring barrel required space provided. Should this be the case when using larger button cells 20 is not sufficient, it can be expanded with the inclusion of the receiving ring 12 will. It is advantageous to have the button cell 20, contrary to conventional arrangements Provide the positive pole to the work plate 2, as this means some other things for the power transmission required parts, for example current conductor lower, can be avoided. the Button cell 20 is by a reaching over the negative pole and with a rivet 21 and a screw 22 held on the receiving ring 12 fastening spring 23 secured, wherein the screw 22 at the same time holds the circuit board 16 and the fastening spring 23 is at the same time the contact spring for the negative pole of the button cell 20. About the Fastening spring 23 holding screw 22 with which the printed circuit board 16 is fastened is, the power is supplied to the circuit board 16 at the same time Comprehensive clockwork receiving ring 12 to which the attachment of the dial is used To get to the dial clamp, the mounting ring 12 at the level of the in The dial clip on the left of the view shown has a recess 24.

Die Wirkungsweise der Uhr entspricht der der bekannten quarzgesteuerten Uhren. Die ueber eine Antriebsschaltung unterhaltenen hochfrequenten Schwingungen des Qyarzossillators 17 werden mittels einer Teilerschaltung herabgesetzt. Bei der erfindungsgemäßen Uhr beträgt die am Ausgang der Teilerschaltung abgenommene Impulsfolge 1 Hertz. Antriebs- und Teilerschaltung sind beide in der Teilerstufe 18 untergebracht. Mittels des Trimmerkondensators 19 kann die sequenz des Quarzoszillators 17 in engen Grenzen abgestimmt werden. Die von der Teiler schaltung abgegebenen Impulse werden einem Schrittschaltmotor 10 zugeführt, der die entsprechende Anzahl von Schaltschritten ausführt. Bei dem verwendeten Schrittschaltmotor 10 entspricht jeder Schalt schritt einer halben Motorumdrehung. Diese Bewegung wird durch das Räderwerk so übersetzt, daß der Sekundenzeiger in einer Minute das Zifferblatt einmal umkreist, wobei er sekundenweise springt. Der genaue Gang der Quarzuhr erfordert auch eine Möglichkeit zur genauen Zeiger stellung, die bei Wippenaufzügen durch dasbekannte ungewollte Verdrehen des Sekundenrades 6 im Regelfall nicht möglich ist. Es ist deshalb eine von der Aufzugwelle 15 betätigte Bremsfeder 25 vorgesehen, die sich beim Herausziehen der Aufzugwelle 15 zunächst an das Sekundenrad 6 anlegt und dieses gegen Verdrehen beim Ausschwenken der Wippe 3 sichert. ine weitere Möglichkeit kann durch eine bekannte Stoppeinrichtung geschaffen werden, bei der der Sekundenzeiger durch Betätigen der Rticksteliung auf Null gefülirt oder durch Betätigen der Stoppeinrichtung in Jeder beliebigen Stellung angehalten wird und aus dieser Stellung auch wieder anläuft. Es wäre demnach vorteilhaft, als mechanischen Teil einer quarzgesteuerten Uhr ein Chronographenwerk zu verwenden.The mode of operation of the clock corresponds to that of the well-known quartz-controlled Clocks. The high-frequency vibrations maintained via a drive circuit of the Qyarzossillators 17 are reduced by means of a divider circuit. In the The clock according to the invention is the pulse sequence taken from the output of the divider circuit 1 hertz. The drive and divider circuit are both housed in divider stage 18. By means of the trimmer capacitor 19, the sequence of the quartz oscillator 17 can be adjusted in a tight manner Boundaries to be matched. The pulses emitted by the divider circuit are a stepping motor 10 fed to the corresponding number of switching steps executes. In the stepping motor 10 used, each switching step corresponds half a motor revolution. This movement is translated by the gear train in such a way that that the second hand circles the dial once every minute, whereby he jumps for seconds. The exact course of the quartz watch also requires a possibility for the exact pointer position, which is caused by the known and unwanted in seesaw lifts Turning the second wheel 6 is usually not possible. It is therefore one Brake spring 25 actuated by the winding shaft 15 is provided, which when pulled out the winding shaft 15 first applies to the fourth wheel 6 and prevents it from rotating when swiveling the rocker 3 secures. Another possibility can be through a known Stop device are created in which the second hand by pressing the Filled to zero or by pressing the stop device in each is stopped in any position and starts up again from this position. It would therefore be advantageous to use a quartz-controlled watch as the mechanical part To use chronograph movement.

Claims

Patent claims:

1. Electronic clock, especially wristwatch with quartz oscillator, consisting of a mechanical wheel and pointer mechanism to display the time, one of them Electromagnetic transducer driving the wheels and hands, a transducer controlling the transducer quartz oscillator, the frequency of which is implemented using integrated switching technology Divider level is reduced, and a trimmer capacitor for tuning, marked through the use of a mass-produced mechanical plate work, whose The diameter is enlarged by a mounting ring (12) placed around the work which in a recess a printed circuit board (16) is attached, which the predominantly crystal oscillator (17) located outside the movement above the mounting ring (12), the divider stage (18) in the space previously required by the balance and the predominantly outside of the movement above the mounting ring (12) tri-capacitor (19) carries and the arrangement of the converter in the previously from the armature and the button cell (20) in the rough that was previously required by the barrel.

2. Electronic clock according to claim 1, characterized in that the converter a stepper motor (10) with parallel to the axes of the drive wheels axis and the stepper motor pinion in one on the escape wheel shaft (7) arranged drive wheel (8) engages.

3. Electronic clock according to claim 1, characterized in that the converter is a stepper motor (10) at right angles to the axes of the drive wheels lying axis and the stepping motor (10) at the output one in one on the Includes escape wheel shaft (7) arranged drive wheel (8) engaging worm.

4. Electronic clock according to claim 2, characterized in that the Sohrittschaltmotor (10) arranged under a separate llotorkloben (11) is.

Electronic clock according to one of Claims 1 to 4, characterized in that that the button cell (20) rests with the positive pole on the work plate (2).

6. Electronic clock according to claim 4, characterized in that the contact spring for the negative pole at the same time the fastening spring (23) for the button cell (20) is.

7. Electronic clock according to one of claims 1 to 6, characterized in that that a chronograph movement is used as the mechanical part.