DE2521698C3 - Elektronische Uhr, insbesondere elektronische Armbanduhr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Uhr, insbesondere eine elektronische Armbanduhr gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Eine Uhr dieser Art ist durch die GB-PS 12 99 254 bekanntgeworden. Neben einem Hauptoszillator ist bei der bekannten Uhr ein Zeiteinstelloszillator vorgesehen, der zur Korrektur der Anzeige anstelle des vom Hauptoszillator abgeleiteten Zeittaktes an die Zeitzählerschaltung der Uhr abschaltbar ist. Beim Betätigen eines einzigen durch eine Rückstellfeder in der Ruhepnsition gehaltenen Betätigungsknopfes werden mehrere Schaltvorgänge ausgelöst und hierdurch nacheinander die Zähleinrichtung der Uhr und die Anzeigevorrichtung auf Null gestellt, der Zeiteinstelloszillator anstelle des Hauptoszillators mit der Spannungsquelle verbunden und über einen Schiebewiderstand die Frequenz des Zeiteinstelloszillators verändert. Hierdurch kann die Impulsfolgefrequenz an den einzustellenden Zeitwert angepaßt werden. Durch Lösen des Betätigungsknopfes wird der Zeiteinstelloszillator wieder abgeschaltet und die Uhr mit dem Hauptoszillator betrieben.

Bei elektronischen Uhren bietet es sich an, zusätzliche Einrichtungen wie eine Stoppuhr, einen Wecker oder einen Rechner in die elektronische Schaltung mit aufzunehmen. Hierfür wird eine zuverlässige Betätigungsvorrichtung benötigt durch welche die zusätzlichen Einrichtungen auf einfache Weise betätigt werden können.

Als Betätigungsvorrichtung wird eine Schaltvorrichtung benötigt für die Zeitkorrektur (Datum, Tag, Stunde, Minute, Sekunde usw.), eine Vorrichtung für die Umschaltung zwischen der Uhr und den zusätzlichen Einrichtungen, eine Vorrichtung für die Steuerung der zusätzlichen Einrichtungen usw. Die Knöpfe zur Betätigung der Betätigungsvorrichtung von außen sollen im Fall einer Armbanduhr im Hinblick auf Design, Wasserdichtheit und Handhabung nur in kleiner Anzahl vorhanden sein. Deshalb besteht der Wunsch einem Betätigungsknopf mehrere Funktionsarten zuzuordnen.

Es ist bei mechanischen Uhren bekannt einem Betätigungsknopf mehrere verschiedene Funktionen dadurch zuzuordnen, daß dieser in 3 verschiedene Positionen verschiebbar ist in denen unterschiedliche Betätigungsvorgänge durchgeführt werden können (siehe beispielsweise DE-OS 22 05 139). Die Übertragung dieses Prinzips auf eine elektronische Uhr stößt jedoch insofern auf Schwierigkeiten weil hier die Möglichkeit besteht, daß eine fehlerhafte Operation ausgeführt wird, wenn der Betätigungsknopf nicht an der gewünschten Stelle angehalten wird, wenn er also zu weit eingerückt, ausgerückt oder gedreht wird.

Durch Seite 354 der Zeitschrift »Elektro-Anzeiger«, Ausgabe für die gesamte tadustne 1963, Nr. 16 sind elektronische Zeitrelais bekanntgeworden, die vornehmlich als Zeitgeber zur verzögerten Auslösung sekundärer Schaltvorgänge sowie zum Einhalten einer bestimmten Ein- oder Ausschaltzeit dienen sollen. Das zeitbestimmende Glied der hier beschriebenen Zeitrelais besteht aus einem Widerstand und einem Kondensator. Ist der Kondensator ausreichend aufgeladen, dann zündet eine Röhre. Hierdurch wird der Schaltvorgang des Relais ausgelöst. Derartige elektronische Zeitrelais sind wegen ihres Platzbedarfs für Uhren, insbesondere Armbanduhren, nicht geeignet. Die bekannten Zeitrelais dienen der Verzögerung, nicht der Verhinderung eines Signals.

Aus der DE-OS 23 33 310 ist eine elektronische Uhr nach dem Oberbegriff des Anspruchs I bekannt, bei der Bedienungsfehler auftreten, wenn bei Rückstellung des Betätigungsknopfs von einer Endposition versehentlich über die Ruheposition hinaus in die andere Endposition verstellt wird. Aufgabe der Erfindung ist es, die elektronische Uhr so auszugestalten, daß bei einer kurzzeitigen fehlerhaften Betätigung des Betätigungsknopfes kein fehlerhafter Schaltbefehl ausgeführt wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Zunächst einmal sorgt die Rückstellfeder dafür, daß der Betätigungsknopf mit einer gewissen Vorspannung in der Ruheposition gehalten wird, wodurch bereits einer unbeabsichtigten Verstellung entgegengewirkt wird.

Kommt diese aber gleichwohl vor, dann verhindert das erfindungsgemäß in Verbindung mit einer logischen Schaltung vorgesehene Zeitglied einen Einfluß dieser falschen Einstellung, soiange diese nur kurzzeitig anhält.

Gegenstand der älteren deutschen Patentanmeldung P 24 52 687.2 ist eine batteriegespeiste elektronische Uhr, bei der in bestimmter Weise und abhängig von verschiedenen Stellungen des Betätigungselements verschiedene Klemmen der elektrischen Schaltung dieser Uhr entweder mit Masse verbunden werden oder nicht Dies dient der Lösung der Aufgabe, eine Schalteinrichtung zur wahlweisen Betätigung der elektrooptischen Anzeige der Uhr zu schaffen, durch die bei manueller Betätigung eines einzigen Betätigungselements das wahlweise Ablesen der Tageszeit, der Sekunden und/oder des Datums ermöglicht ist

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausfühnmgsbeispielen näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines grundsätzlichen Aufbaus einer Ausführungsform einer herkömmlichen Chronographenuhr;

F i g. 2 und 3 Anzeigenzustände der in F i g. 1 dargestellten Uhr;

F i g. 4 eine Ansicht einer konkreten Ausführung eines Schalters SW;

Fig.5 ein Schaltungsdiagramm einer Ausführungsform einer Betätigungs-Steuerschaltung;

Fig.6 Wellenformen von Signalen in der Schaltung von Fig.5;und

Fig.7 und 8 zwei weitere Ausführungsformen zur Beschreibung der Erfindung.

In den F i g. 1 bis 4 ist eine Ausführungsform einer herkömmlichen Uhr dargestellt, die mit der Funktion einer Stoppuhr versehen ist und als Chronographenuhr bezeichnet wird.

F i g. 1 zeigt einen grundsätzlichen Aufbau. 1 ist eine Zeitnormalquelle, die einen mit einzigen zehn kHz schwingenden Quarzkristallschwinger und eine Oszillatorschaltung zur Erzeugung von Normalsignalen enthält Das Normalsignal wird mit Hilfe einer Teilerschaltung 2 in ein Signal geeigneter Frequenz herabgeteilt. 3 stellt eine Zeitzählerschaltung dar zur Erzeugung von Zeitsignalen für Datum, Stunde und Minute auf der Grundlage der Signale von der Teilerschaltung 2. 4 ist eine Chronographenschaltung zur Betätigung der Uhr als Stoppuhr auf der Grundlage der Signale von der Teilerschaltung 2; diese Schaltung ermöglicht eine Zeit von maximal 59 Minuten und 59,9 Sekunden zu stoppen. 5 ist eine Anzeigesteuer.schaltung zur Anzeige der Zeit in einer Anzeigevorrichtung 6 durch Umschalten der Signale zwischen der Zeitzählerschaltung 3 und der Chronographenschaltung 4. Die Anzeigevorrichtung 6 ist aus einer elektronischen Anzeigezelle wie einem Flüssigkristall odor einer Leuchtdiode aufgebaut, welche die Zeit in Abhängigkeit vom Signal von der Anzeigesteuerschaltung 5 anzeigt, wie es in den F i g. 2 und 3 dargestellt ist.

Fig. 2 zeigt den Zustand im Fall der Zeitanzeige. F i g. 3 zeigt den Zustand im Fall der Chronographenanzeige. 7 ist eine Betätigungs-Steuerschaltung, welche die Zeitzählerschaltung 3, die Chronographenschaltung 4 und die Anzeigesteuerschaltung 5 und damit die Zeitkorrektur, die Chronographenfunktion und das Umschalten der Anzeige steuert, und zwar dadurch, daß mit durch Betätigung von außen her Schalter SW₁, SW₂ und SWj ein- bzw. ausgeschaltet werden. Anschlüsse 8, 9, 10 un<l 11 der Festkoniakte der Schalter sind je über einen relativ hohen Widerstand mii (-)-Potential verbunden. Jeder Anschluß befindet sich normalerweise auf niedrigem Potential (L). Die Schaltarme der Schalter SW_h SWi und 5IV₃ sind mit dem ( + )-Potential verbunden. Der Schaltarm des SW\ Schalters wird mit Anschluß 8 durch j^iicken oder Einrücken eines in Fig.2 dargestellten Betätigungsknopfes 12 und mit dem Anschluß 9 durch Ausrücken oder Herausziehen des Betätigungsknopfes verbunden. Die Schaltarme der Schalter SW> und SWi werden durch Drücken der in F i g. 2 gezeigten Betätigungsknöpfe 13 und 14 mit Anschlüssen 10 bzw. 11 verbunden.

Der konkrete Aufbau des Schalters SW1 ist in F i g. 4 gezeigt. 15 stellt eine Unterlage dar, die mit dem (-f-)-Potential verbunden ist Bei 12 handelt es sich um den Betätigungsknopf. 16 ist ein Kontakt-Federhebel, der mit dem Betätigungsknopf in Eingriff steht und durch Betätigen des Betätigungsknopies beeinflußt wird. 17 stellt eine Feder zur Positionierung dar. 18 ist eine Rückstellfeder. 19 und 20 sind Kontaktanschlüsse, die von der Unterlage 15 isoliei; sind. 19 und 20 entsprechen den Anschlüssen 8 bzw. 9 in Fig. 1. Normalerweise, wenn die Uhr getragen wird, befindet sich der Kontakt-Federhebel 16 durch die Wirkung der Positionierungsfeder 17 in einer Position, in welcher er mit kt:nem der Kontaktanschlüsse 19 und 20 in Berührung ist Wenn der Betätigungsknopf 12 um eine Stufe herausgezogen wird, wird der Kontakt-Federhebel 16 in Berührung mit dem Kontaktanschluß 20 gebracht und durch die Positionierungsfeder 17 positioniert. Wenn der Betätigungsknopf 12 von der normalen Position aus hineingedrückt wird, gelangt der Kontakt-Federhebel 16 in Kontakt mit dem Kontaktanschluß 19. Wenn der Druck auf den Betätigungsknopf aufgehoben wird, kehrt dar Kontakt-Federhebel 16 durch die Wirkung der Rückstellfeder 18 in die normale Position zurück.

Jedesmal wenn der Betätigungsknopf 12 hineingedrückt wird, wenn also SW\ in Kontant mk dem Anschluß 8 gebracht wird, wird zwischen der Zeitanzeige und der Chronographenanzeige umgeschaltet. Ist die Chronographenanzeige eingeschaltet, dann wirken SW₂ und SWi, d. h. die Betätigungsknöpfe 13 und 14, als Start-Stop-Knopf bzw. als Rücksteliknopf. Wenn die Zeit angezeigt wird, haben SW₂ und SW_} keine Funktion. Wenn der Betätigungsknopf 12 um eine Stufe herausgezogen wird, wenn nämlich SW\ in Kontakt mit dem Anschluß 9 gebracht wird, erhält man den Zeitkorrekturzustand, und die Zeit wird im Anzeigeteil angezeigt Zu dieser Zeit wirken SW₂ und SW], d. h. die Betätigungsknöpfe 13 und 14, als Zeitkorrekturknöpfe. Die Zeitkorrektur kann durch Zusammenwirken beidpr Knöpfe vorgenommen werden. Der Zeitkorrekturzus'anc! kann aufgehoben werden durch Hineindrücken des Betätigungsknopfes 12 um eine Stufe, um diesen in den Anfangszustar.d zurückkehren zu lassen, und im Anzeigeteil wird die Zeit angezeigt. Wenn hierbei der Betätigungsknopf versehentlich zu stark hineingedrückt wird, d. h. mit stärkerer Kraft, als es der Federkraft der Rückstellfeder 18 entspricht, dann wird der Kontakt-Federhebel 16 mit dem Kontaktanschluß 19 in Berührung gebracht, und folglich die Anzweigevorrichtung, welche die Zeit anzeigen soll, auf die Anzeige des Chronographen umgeschaltet. Um die Zeitanzeige zu erhalten, muß der Betätigungsknopf dementsprechend wieder herausgezogen werden.

Durch die Erfindung wird solch eine fehlerhafte Funktion vermieden. Zur Verhinderung der fehlerhaften

Betätigung des Betätigungsknopfes sind eine mechanische Methode, d. h. eine Methode, die Federkraft geeignet zu machen, und eine elektrische Verhinderungsmethode denkbar. Eine Ausführungsform der elektrischen Verhinderungsmethode, welche relativ einfach ist, ist in F i g. 5 gezeigt.

Fig. 5 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer Betätigungs-Steuerschaltung, welche bei der erfindungsgemäßen Uhr eine Fehlfunktion verhindert. Eingangsanschlüsse 21, 22, 23 und 24 entsprechen den Anschlüssen 8, 9, 10 bzw. 11 der in Fig. 1 gezeigten Betätigungs-Steuerschaltung 7. Sie befinden sich normalerweise auf niedrigem Potential (L-Potential). 25 ist eine mit einer Rückstellung versehene Flip-Flop-Schaltung zur Durchführung einer 2^!-Teilung, die beim Anliegen eines Eingangssignals von 8 Hz ein Ausgangssignal von I Hz erzeugt. 26 ist eine S-R-Flip-Flop-Schaltung. Der Ausgang QB liegt normalerweise auf hohem Potential (H-Potential). 27 ist eine T-Flip-Flop-Schajtung. Die Potentiale H und L der Anschlüsse QC'und QC werden durch das Eingangssignal abwechselnd invertiert, und ein Ausgang 28 ist auf die Anzeigesteuerschaltung 5 in F i g. I geführt. Gi. G2 und Gi sind Gatter zur Betätigung der Flip-Flop-Schaltung 27 (im folgenden »FF« genannt), d und G₄ sind Gatter zur Durchführung der Zeitkorrekturen. Ein Ausgang 29 ist auf die Zeitzählerschaltung 3 in F i g. I geführt. G5 und Gf, sind Gatter zur Steuerung des Chronographen. Ein Ausgang 30 ist auf die Chronographenschaltung4 geführt.

Fig. 6 zeigt die Wellenform von Signalen in der Schaltung von Fig. 5 zu der Zeit, zu welcher der Betätigungsknopf 12 herausgezogen und nach der Zeitkorrektur wieder hineingödrückt ist. Wenn der Betätigungsknopf 12 herausgezogen ist, erhält der Anschluß 22 Η-Potential, und die Ausgänge QA und QB der FF 25 und 26 gelangen auf L-Potential. Wenn der Betätigungsknopf 12 hineingedrückt is', erhält der Anschluß 22 L-Potential und die Rückstellung der FF 25 und 26 ist aufgehoben. QA und QB nehmen nicht unmittelbar Η-Potential ein, sondern gelangen erst nach einer festen Zeitdauer (bei dieser Ausführungsform etwa 0,5 Sekunden) auf Η-Potential. Selbst wenn zwischenzeitlich ein Signal mit Η-Potential auf den einen Eingang 21 gegeben wird, nämlich wenn SW₁ dadurch mit dem Anschluß 8 in Kontakt gebracht wird, daß der Betätigungsknopf 12 zu weit hineingedrückt wird, wird vom Gatter G_t kein Ausgangssignal erzeugt, und FF 27 wird nicht invertiert. Deshalb schaltet die Anzeige nicht um. Aus diesem Grund kann die Erzeugung einer durch die fehlerhafte Betätigung verursachten fehlerhaften Funktion verhindert werden. Diese Betätigung-üperrzeit kann durch geeignete Kombination der Flip-Flops und das Eingangssignal von FF 25 je nach Bedarf beliebig geändert werden.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in F i g. 7 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform zeigt die Uhr Datum. Stunde und Minute an. und die Einstellung bzw. Korrektur von Zeit und Datum wird mittels eines einzigen Betätigungsknopfs vorgenommen. Der konkrete Aufbau des Betätigungsknopfes 31 ist derselbe wie bei dem in F i g. 4 gezeigten. Die Betätigungs-Steuerschaltung wird durch das Herausziehen und Hineindrükken des Betätigungsknopfes 31 betätigt. Durch Verschieben des Betätigungsknopfs 31 um eine Stufe zwischen der normalen Position 31 b und der Position 31c kann die zu korrigierende Einheit ausgewählt werden. Das heißt durch wiederholtes Hineindrücken und Herausziehen des Betätigungsknopfes von Position 316 nach Position 31c und umgekehrt, wird die zu korrigierende Einheit ausgewählt, und zwar in der Reihenfolge Sekunde -♦ Datum-» Stunde-» Minute-» Sekunde -» .. Wird nach dieser Auswahl der Betätigungsknopf von der Postion 316 in die Position 31a gedrückt, wird die ausgewählte Einheit um eine Ziffer pro einmal Drücken korrigiert. Bei dieser Korrekturmethode wird für den Fall, daß eine Datumskorrektur ohne Korrektur der Sekundeneinheit erwünscht ist, die Datumskorrektur dadurch gewählt, daß der Betätigungsknopf einmal herausgezogen wird, um die Sekundenkorrektur zu wählen, und dann nochmals herausgezogen wird ohne jedoch zwischendurch in die Position 31a gebracht worden zu sein. Dann wird die Datumskorrektur in der erwähnten Weise durchgeführt. Wenn der Betätigungsknopf jedoch nach Auswahl der Sekundeneinheit als zu korrigierender Einheit zu weit hineingedrückt werden würde, würde bei Uhren ohne die erfindungsgemäße Maßnahme eine unerwünschte Sekundenkorrektur durchgeführt werden, und demzufolge würde die Sekundenanzeige nicht mehr richtig sein. Aber auch bei dieser Ausführungsform kann eine solche fehlerhafte Betätigung dadurch verhindert werden, daß die Steuerfunktion für die Korrektur mit einer festen Betätigungssperrzeit versehen wird.

Fig. 8 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform wird die Zeitkorrektur durch Drehung eines einzigen Betätigungsknopfes durchgeführt. Die zu korrigierende Einheit wird in der Reihenfolge Sekunde-» Datum-» Stunde -► Minute -» Sekunde -» ... auf folgende Weise ausgewählt. Ein Betätigungsknopi 32 wird von der normalen Position 32a um eine Stufe zur Position 32b herausgezogen, in welcher der Betätigungsknopf um einen festen Winkel im Uhrzeigersinn gedreht und in die anfängliche Position zurückgeführt wird. Die zu korrigierende Einheit wird durch Wiederholung dieses Drehvorgangs ausgewählt. Wenn der Betätigungsknopf nach der Auswahl um einen festen Winkel im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, wird die Korrektur ausgeführt. Die zu korrigierende Einheit wird bei einer Hin- und Zurückdrehung um eine Ziffer geändert Auch bei dieser Korrekturmethode kann für den Fall, daß eine Datumskorrektur ohne Korrektur der Sekundeneinheit erwünscht ist, die Datumseinheit dadurch ausgewählt werden, daß der Betätigungsknopf einmal im Uhrzeigersinn gedreht wird, um die Sekundeneinheit auszuwählen, und dann im Gegenuhrzeigersinn, um ihn in die Anfangsposition zurückzudrehen, worauf wieder eine Drehung im Uhrzeigersinn folgt. Würde jedoch der Betätigungsknopf nach Auswahl der Sekundeneinheit zu weit im Gegenuhrzeigersinn gedreht, würde die Sekundenkorrektur durchgeführt. Jedoch kann auch bei dieser Ausführungsform eine solche, durch eine fehlerhafte Betätigung verursachte fehlerhafte Beeinflussung der inneren Information verhindert werden, wenn man die Betätigungs-Steuerschaltnng mit einer festen Betätigungssperrzeit versieht
Wie oben ausgeführt, kann die durch eine fehlerhafte Betätigung verursachte fehlerhafte Beeinflussung der Informationseingabe sicher dadurch verhindert werden, daß eine feste Betätigungssperrzeit in der Betätigungs-Steuerschaltung für die Steuerung der Zeitkorrektur, das Umschalten auf zusätzliche Funktionen, die Betätigung der zusätzlichen Funktionen usw. mittels des Betätigungsknopfes, der in mehrere Positionen hineinschiebbar oder herausziehbar oder drehbar ist, vorgesehen wird. Ferner ist es möglich, dem Betätigungsknopf

viele Funktionen gleichzeitig zuzuordnen, so daß die Anzahl der Knöpfe verringert werden kann, verschiedene Gestaltungen erhältlich sind, die Wasserdichtigkeit verbessert und die Betätigung vereinfacht werden kann. Der Nutzwert dieser Erfindung ist sehr groß.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektronische Uhr, insbesondere elektronische Armbanduhr, mit einer durch wenigstens zwei Schalter in ihrer Funktion umschaltbaren Steuerschaltung und einem Betätigungsknopf, der beim Bewegen aus einer Ruheposition in eine erste Endposition einen ersten Schalter betätigt und beim Bewegen aus der Ruheposition in eine der ersten entgegengesetzte zweite Endposition den zweiten Schalter betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsknopf (12,31,32) in an sich bekannter Weise bei Wegfall der äußeren Betätigungskraft durch eine Rückstellfeder aus der u Endposition in die Ruheposition zurückgeführt wird, daß ein mit wenigstens einem der Schalter (SWi, 9) verbundenes Zeitglied (25, 26) vorhanden ist, und daß ferner zwischen dem jeweils anderen Schalter (SWi, 8) und der Steuerschaltung (27, G3 bis G 6) eine von dem Zeitglied (25, 26) gesteuerte logische Schaltung (Gi, G2, Gl) eingefügt ist, die immer dann die Wirkung dieses anderen Schalters (SW 1,8) kurzzeitig sperrt, wenn der Betätigungsknopf aus der zweiten Endposition (31c^über die Ruheposition (316/in die erste Endposition (3la)und/oder von der ersten Endposition (3ia)über die Ruheposition (3ib) in die zweite Endposition (31 ς) gebracht wird.

2. Elektronische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (25, 26) nur mit dem zweiten Schalter (SWi, 9) verbunden ist, während ci^:2 logische Schaltung (Gl, Gl) nur zwischen dem erste" Schaler (SWi, 8) und der Steuerschaltung (27, G 3 bis G 6) eingefügt ist.

3. Elektronische Uhr nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (25, 26) eine mit einer Rückstellung versehene Flip-Flop-Schaltung aus mehreren Stufen enthält, die von einem von der Zeitnormalquelle (1) der elektronischen Uhr abgeleiteten Zeittakt (8 Hz) gesteuert wird.

4. Elektronische Uhr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (25, 26) ein RS-Flipflop enthält, dessen Setzeingang (S) mit dem Ausgang (QA) der Flipflopschaltung (25) verbunden ist. und daß die Rücksetzeingänge (R) der Flipflopschaltung (25) sowie des RS-Flipflops (26) gemeinsam an den jeweiligen Schalter (SW 1,9) angeschlossen sind.