DE2609871A1 - Elektrisches schlagwerk - Google Patents

Description

KIENINGER & OBERGFELL
Fabrik für technische
Laufwerke und Apparate
St.Georgen/Schwarzwald

2603371

Patentanmeldung

Elektrisches Schlagwerk

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, mit einem abhängig von der Position des Stundenzeigers einstellbaren Zählglied, das die Anzahl der jeweils zu verabfolgenden Stundensignale und ggf. die Verabfolgung des Halbstundensignales steuert und das bei einem jeden abgegebenen Stunden- oder ggf. Halbstundensignal um eine Zähleinheit verstellbar ist und welches nach der Schlagsignalverabfolgung wieder in eine Ausgangsposition rückführbar ist, mit einem von einer Minutenwelle betätigbaren Auslöseglied, welches die Verabfolgung des Stundensignales und ggf. des Halbstundensignales einleitend auslöst und mit einem zusammen mit der der Schlagsignalverabfolgung dienenden Einrichtung betätigbaren Impulsgeber, durch welchen das Zählglied bei einer jeden Verabfolgung eines Schlagsignales um jeweils einen Schritt fortstellbar ist.

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Zweck der Erfindung ist es, die Anwendbarkeit von elektrischen Schlagwerkseinrichtungen bei Gebrauchsuhren, insbesondere elektronischen Uhren und vornehmlich mit elektronischer Quarzsteuerung zu begünstigen und zu erleichtern.

Es ist berdts ein elektrisches Schlagwerk bekannt, bei welchem abhängig von der Stellung des Stundenrohres bzw. des auf diesem aufgebrachten Zeigers ein mechanisches Zählglied, welches als ein verzahntes Kreissegment (sogenannter Rechen) ausgebildet ist, in eine bestimmte Ausgangsposition bringbar ist, aus welcher es während der Schlagverabfolgung in eine feste Endposition zurückgeführt werden kann. Diese Rückführung erfolgt ähnlich wie bei einem sogenannten mechanischen Rechenschlagwerk durch eine Schöpfbewegung eines Transportelementes, die bei einem jeden Schlagvorgang einmal ausgeübt wird und jeweils zur Verstellung des mechanischen Zählgliedes (sogenannter Rechen) um einen einzigen Zahn führt. Der Rechen wird also entsprechend der Stellung des Stundenzeiger vor der Abgabe der Schlagfolge um so viele Zähne verstellt, wie Stundenschläge gemäß der vorliegenden Zeitanzeige verabfolgt werden sollen. Dies wird durch die sogenannte Stundenstaffel bestimmt, die ein schneckenförmiges, plattenähnliches Teil ist, die aus Segmenten unterschiedlicher Radien zusammengesetzt ist, mit dem Stundenrohr fest verbunden und zusammen mit diesem verstellbar ist.

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Bei einer jeden Schlagverabfolgung des bekannten elektrischen Schlagwerkes, welche durch eine vom Rechen einschaltbaren Elektromotor bewirkt wird, der über ein ihm nachgeordnetes Getriebe die Betätigung eines Schlaghammers bewirkt, erfolgt eine einmalige kurzzeitige Betätigung eines Kontaktes. Über diesen Kontakt wird bei dem bekannten elektrischen Schlagwerk ein Elektromagnet kurzzeitig eingeschaltet, der über seine Ankerklappe und eine von dieser betätigbare Klinke die Rückstellung des Rechens um jeweils einen Zahn bzw. Schritt bewirkt. Erreicht der sogenannte Rechen seine Endstellung, so wird der Stromkreis zum Antriebsmotor des Schlagwerkes durch die Betätigung eines weiteren Kontaktes unterbrochen und somit die Schlaggabe beendet.

Die einleitende Auslösung der Schlagverabfolgung erfolgt durch eine mit der Minutenwelle fest verbundene Nockenscheibe, und zwar jeweils zur halben und zur vollen Stunde. Bei einer jeden halben Stunde wird ein einziges Schlagsignal verabfolgt. Die Steuerung dieses einzigen Halbstundenschlagsignales erfolgt ebenfalls durch den sogenannten Rechen, der bei dem besonderen Auslösekriterium für das Halbstundenschlagsignal - unabhängig von der Stellung des Stundenzeigers und damit von der Position der Stundenstaffel - nur um einen verkürzten - Zahn einfällt, bei der Auslösung des Schlagwerkes für das Halbstundenschlagsignal also nur um einen Zahn zurückgestellt werden kann, bis zur Wiederunterbrechung des Stromkreises für den Antriebsmotor des Schlagwerkes.

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Das Minuten- und Stundenzeiger umfassende Zeigerwerk des bekannten elektrischen Schlagwerkes wird durch ein Schrittschaltwerk (Nebenuhrwerk) in einer minütlichen oder halbminütlichen Impulsfolge durch polarisierte Steuerimpulse weitergestellt.

Das vorstehend beschriebene und einleitend zusammenfassend definierte bekannte elektrische Schlagwerk, ist durch das Fachwerk "Uhr und Strom" v. Karl Scheibe und Joseph Stamm, erschienen im Verlag Oldenburg, im März 1943, insbesondere durch den Absatz XVI "Motorschlagwerke", unter Absatz 4 "Das Kleinststeuerwerk¹¹, Seiten 127 - 13o bekannt.

Ein derartiges bekanntes elektrisches Schlagwerk besteht jedoch aus einer Vielzahl von Einzelteilen, welche zu einer verhältnismäßig komplizierten Kadratur zusammengefügt sind. Die sichere Funktion einer solchen komplexen Anordnung setzt natürlich auch eine maßlich sehr präzise und genaue Herstellung der hier zur Verwendung gelangenden Bestandteile voraus, wodurch die anfallenden Herstellungskosten entsprechend hoch zu veranschlagen sind. Außerdem laßen sich die Abmessungen der zur Verwendung gelangenden Teile mit Rücksicht auf diese geforderte Präzision und Genauigkeit nicht beliebig verringern, so daß trotz einer möglichen Reduzierung der Gesamtabmessungen des der reinen Zeithaltung bzw. Zeitsteuerung dienenden Uhrwerkes das elektrische Schlagwerk nicht mit wesentlich kleineren Abmessungen als den herkömmlichen Ausführungen entsprach, hergestellt werder·

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Hinzu kommt, daß sich im Laufe der Zeit gewisse mechanische Abnutzungen bei den beweglichen Teilen der mechanischen Kadratur nicht vermeidexlassen und so Funktionsstörungen auftreten können.

Die in dem vorgenannten Fachwerk beschriebene Anordnung eines elektrischen Schlagwerkes war insbesondere zur Anwendung und zur Steuerung von Turmuhrschlagwerken gedacht, wie auch aus den Ausführungen des betreffenden Artikels hervorgeht» Sie bot die Möglichkeit, die eigentliche Schlagwerks-Kadratur getrennt von der im Turm angeordneten und aus Elektromotor und Schlaghammereinrichtung bestehenden Schlageinrichtung geschützt und überprüfbar an einer leicht zugänglichen Stelle unterzubringen. Gegenüber der früheren Technik der Turmuhrschlagwerke stellte dieses bekannte elektrische Schlagwerk zweifellos eine wesentliche Verbesserung dar, für die heutigen modernen und elektronischen Uhrwerke, mit einer Zeitsteuerung durch mechanische oder piezoelektrische Schwinger hingegen ist diese bekannte Einrichtung eines elektrischen Schlagwerkes nicht mehr geeignet. Selbst bei einer auf die Abmessungen der heute üblichen Uhrwerke abgestimmten maßstäblichen Verkleinerung der in dem vorgenannten Fachwerk beschriebenen Anordnung eines elektrischen Schlagwerkes würde für den Schlagwerksteil im Vergleich zu dem für die reine Zeitmessung erforderlichen Anteil ein erheblicher zusätzlicher Raumaufwand erforderlich, der einem geschmackvollen ästhetischen Gehäuse-Design für die Schiagwerksuhr entgegenstünde.

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ORIGINAL INSPECTED

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Es ist ferner ein anderes elektrisches Schlagwerk bekannt, bei welchem der der Zeithaltung und Zeitsteuerung dienende Teil, das Schlagwerkssteuerteil und die Schlaghammervorrichtung, sowie der Batteriehalter zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind, und wobei sich das Schlagwerkssteuerteil durch einen besonderen Aufbau und durch eine besondere Punktion kennzeichnet. Bei diesem bekannten elektrischen Schlagwerk ist zwar ein getrennter Austausch einzelner Baugruppen möglich, jedoch ist auch bei dieser bekannten Anordnung ein kompakter Aufbau nicht gegeben und auch bei diesem bekannten elektrischen Schlagwerk wird eine Vielzahl von beweglichen mechanischen Teilen zur Abwicklung des Steuervorganges für das Schlagwerk benötigt.

Gemäß einem älteren Vorschlag der Anmelderin (P 25 56 765.1) für ein elektrisches Schlagwerk mit im wesentlichen elektronischer Steuerung, wird durch einen von der Stundenwelle betätigbaren Schalter ein Dezimalcodierer, der seinerseits durch einen Zähler gesteuert ist, markiert. Nach der Auslösung der Schlagsignalgabe für die Stunde durch eine von einer Minutenwelle betätigbaren Kontakteinrichtung, wird ein Schlagsignal nach dem anderen verabfolgt und gleichzeitig der Dezimaldecodierer an seinen Ausgängen jeweils um einen Schritt weitergesteuert. Erreicht die Beschaltung die durch den Schalter markierte Stelle, so erfolgt die Stillsetzung der Schlagsignalgabe bis zur nächsten verabfolgten Schlagsignalauslösung.

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Bei der Anordnung dieses älteren Vorschlages ist zur Steuerung des Stundensignales sowohl ein elektronischer Zähler als auch ein elektronischer Dezimaldecodierer erforderlich. Dies stellt im Verhältnis trotz aller Zweckmäßigkeit doch einen Aufwand dar. Für die Durchführung der einleitenden Auslösung der Schlagsignalgabe ist außerdem eine von einer Minutenwelle betätigbare Kontaktanordnung erforderlich, welche während 3o Minuten elektrisch geschlossen und während den weiteren 3o Minuten einer Stunde geöffnet sein muß. Die dieser Kontaktanordnung nachgeschaltete Impulsgeberschaltung ist relativ komplex. Außerdem sind, um die Verwendung handelsüblicher Bauelemente zu ermöglichen, ' zwischen Zähler und Decodierer diskrete Zusätze von elektronischen Bauelementen erforderlich.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Schlagwerk zu schaffen, das nur wenige mechanisch bewegliche Bauteile aufweist, einen einfachen Aufbau besitzt, zur Abwicklung der Steuerung der Schlagsignalgabe keinen mechanischen oder mechanisch/elektrischen Antrieb erfordert und das kompakt gebaut und montiert ist. Die in Anwendung kommende elektronische Schaltung soll aus wenigen Bauelementen bestehen, welche auf einfache Weise elektrisch und funktionell verknüpfbar sind. Es soll außerdem sichergestellt sein, daß ähnlich wie bei einem mechanischen Rechenschlagwerk die Übereinstimmung zwischen Zeigerstand des Uhrwerksteiles und der jeweils zu verabfolgenden Schlagsignalgabe zwangsläufig

sichergestellt ist.

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Eine Zeigerverstellung oder ein Auswechseln der Speisebatterie soll demnach keinen Einfluß auf den Synchronismus zwischen Zeigerstand des Uhrwerksteiles und dem Schlagwerksteil haben.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der von der Minutenwelle betätigbare Auslösekontakt über eine ihm nachgeordnete und von ihm auslösbare elektronische Impulsgeberschaltung mit dem 'SetUEingang einer bistabilen Multivibratorschaltung verbunden ist, über deren Ausgang die der Schlagsignalverabfolgung dienende Einrichtung steuerbar ist, daß ein von einer Stundenwelle des Uhrwerkes betätigbarer Schalter mit mehreren von diesem codiert beschaltbaren Ausgängen und ein rückstellbarer elektronischer Zähler mit mehreren Ausgängen, welche von letzterem codiert beschaltbar sind, vorgesehen sind, daß Schalter und elektronischer Zähler miteinander durch eine elektronische Vergleicherschaltung verbunden sind, deren Ausgang mit dem "Reset"-Eingang der bistabilen Multivibratorstufe und dem Rückstelleingang des elektronischen Zählers logisch verbunden ist und daß die der Schlagsignalverabfolgung dienende Einrichtung über eine, eine Multivibratorschaltung aufweisende, bei einer jeden Verabfolgung eines Schlagsignales in Punktion tretende Impulsgeberschaltung mit dem Zähleingang des rückstellbaren elektronischen Zählers verbunden ist.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die dem von einer Minutenwelle betätigbaren Auslösekontakt nachgeordnete Impulsgeberschaltung aus einer

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bistabilen Multivibratorschaltung (Flip-Flop-Schaltung) besteht, deren einer Eingang zur vollen ganzen Stunde und deren anderer Eingang zur vollen halben Stunde von dem Auslösekontakt bestrombar ist und daß ein jeder der beiden Ausgänge der bistabilen Multivibratorschaltung einmal direkt mit dem einen Eingang und einmal über eine Inverterstufe und zugeordneten Laufzeitglieder mit dem anderen Eingang je einer logischen Verknüpfungsstufe verbunden sind, deren Ausgänge wiederum mit den Eingängen einer logisch negierten Antivalenzschaltung (NOXOR) verbunden sind.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der von einer Stundenwelle des Uhrwerkes betätigbare Schalter mit mehreren Ausgängen, welche codiert beschaltbar sind, aus auf einer gedruckten Leiterplatte aufgebrachten kreisförmigen Schaltbahnen besteht, die entsprechend der vorgesehenen Codierung leitende Bahnsegmente aufweisen, wobei die Bahnsegmente einer jeden Schaltbahn untereinander verbunden und einem eigenen Ausgang zugeordnet und die Schaltbahnen von einem diesem gemeinsamen Schleifkontakt abtastbar sind.

Eine andere zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung wird darin gesehen, daß die elektronische Vergleicherschaltung aus die η korrespondierenden Ausgänge des elektronischen Zählers und des von einer Stundenwelle des Uhrwerkes betätigbaren Schalters verknüpfenden η logischen Schaltungen besteht, deren η Ausgänge von einer weiteren logischen Schaltung miteinander verknüpft sind, deren Ausgang mit dem "Reset"-Eingang der die Schlagsignal verabfolgung steuernden7 09837/02 /9

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bistabilen Multivibratorschaltung (Flip-Flop-Schaltung) logisch verbunden ist.

Die Anordnung nach der Erfindung weist einen relativ einfachen Schaltungsaufbau auf. Die Bauelemente der wichtigen notwendigen Verknüpfungsschaltungen sind zu Baueinheiten zusammengefaßt, wodurch die Komplexität der Schaltung verringert und vor allem für die diskrete Schaltungstechnik die Anzahl der erforderlichen Leitungsführungen vermindert wird. Durch die besondere Anordnung und Ausgestaltung des von einer Minutenwelle betätigbaren Auslösekontaktes in Verbindung mit einer geeigneten Schaltungstechnik erhöht sich die Betriebssicherheit der Anordnung nach der Erfindung. Die erforderliche, scheinbar kompliziert erscheinende Ausgestaltung des von einer Stundenwelle betätigbaren Schalters ist nicht von Bedeutung, da ohnehin ein von einer Stundenwelle betätigter Schalter erforderlich ist und die notwendige Ergänzung bzw. Ausweitung des Schalters sich lediglich auf die Anzahl der zu überstreichenden Schaltbahnen bezieht. Diese Erweiterung ist aber auf einer gedruckten Leiterplatte ohnehin ohneAufwand möglich.

Bei der Anordnung nach der Erfindung sind kleine Abmessungen eines Uhrwerkes mit elektrischem Schlagwerk durch die Anwendung der elektronischen Halbleitertechnik erzielbar, die eine Anwendung eines solchen Schlagwerkes bei Uhren bzw. Uhrgehäusen erlauben, welche bisher von der Bestückung mit einem Schlagwerk ausgeschlossen verden mußten.

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Die Schlagwerksteuerung an sich kann - aus wenigen elektronischen Bauelementen und den Kontaktvorrichtungen des Zeigerwerkes bestehend - unmittelbar mit dem elektronischen Uhrwerk kompakt vereinigt bzw. zusammengefaßt werden, wohingegen der der Schlagsignalverabfolgung dienende Teile-ggf. aus Antriebsmotor, nachgeordnetem Getriebe, Schlaghammervorrichtung und Schlagtongeber sowie eine Kontaktvorrichtung bestehend - in einer für das Uhrgehäuse bzw. einer für die Montage des elektrischen Uhrwerkes mit elektrischem Schlagwerk günstigen AriTlind Weise angeordnet werden kann und somit nur noch elektrische Verbindungen zwischen dem elektrischen Uhrwerk mit Schlagwerkssteuerung einerseits und der der eigentlichen Schlagsignalverabfolgung dienenden Einrichtung andererseits vorzusehen sind. Schnell bewegliche mechanische Teile entfallen, ebenso ist ein mechanischer oder elektrisch-mechanischer Antriebsteil für die Steuerung selbst nicht erforderlich, so daß die Störungsanfälligkeit verringert und die Abstrahlung von störenden Nebengeräuschen während der Verabfolgung der Schlagtöne sicher unterbunden ist.

In der nachfolgenden Beschreibung ist die Erfindung erläutert und in den beigefügten Zeichnungen abgebildet. Es stellen dar:

Figur 1 eine schematische Prinzipdarstellung der Schlagwerksuhr nach der Erfindung;

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Fig. 2 eine Schaltungsanordnung der Schlagwerksuhr nach der Erfindung;

Fig. 3 eine weitergebildete Schaltungsanordnung der Schlagwerksuhr nach der Erfindung;

Fig. 4 eine andere Weiterbildung der Schaltungsanordnung der Schlagwerksuhr nach der Erfindung;

Fig. 5a -

Fig. 5f eine~"Einzelheit der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 bis Fig. 3 in 6 verschiedenen elektrischen Funktionsphasen;

Fig. 6 eine Einzelheit der Schaltungsanordnung nach den Fig. 1-3;

Fig. 7 einen Codeplan für die Schaltungsanordnung nach den Fig. 1-3;

Fig. 8 eine Darstellung (Zeitbild) des zeitlichen Ablaufes der Funktonsvorgänge in den Schaltungsanordnungen nach den Fig. 1-3.

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Die Fig. 1 zeigt eine schematische Prinzipdarstellung der Schlagwerksuhr nach der Erfindung.

Vom Uhrwerk 1 wird (z.B. bei einer Minutenwelle) eine Auslösevorrichtung 2 betätigt, welche zur vollen ganzen und zur vollen halben Stunde einen nachgeordneten elektronischen Impulsgeber 3 zur Auslösung eines bestimmten Impulssignales veranlaßt, welches einer elektronischen Steuervorrichtung 4 übermittelt wird. Diese Steuervorrichtung wird vom Impulssignal des elektronischen Impulsgebers 3 zunächst bleibend eingeschaltet. Dadurch wird die Bestromung der Einrichtung für die Schlagsignalverabfolgung 5 eingeschaltet und somit die Abgabe des Schalgsignales über den Schlagtonerzeuger 6 bewirkt. Hierbei kann ein Schlagsignal aus einem einzigen Schlagton oder aber auch aus einer Gruppe von' Schlagtönen, die in einem bestimmten Programm verabfolgt werden, bestehen.

Bei einem Jeden verabfolgten Schlagsignal wird der elektronische Impulsgeber 7 zur Aussendung eines Zählimpulses an den elektronischen Zähler 8 veranlaßt. Der Zählstand des elektronischen Zählers 8 wird durch eine elektronische Vergleicherschaltung 9 auf die durch eine Stundenwelle des Uhrwerkes 1 bewirkte Voreinstellung eines Schalters 1o überprüft. Bei einer durch die elektronische Vergleicherschaltung 9 festgestellten Übereinstimmung der Voreinstellung des Schalters und des Zählerstandes des elektronischen Zählers 8 wird von der elektronischen Vergleicherschaltung 9 ein Impuls sowohl an den Rückstelleingang des elektronischen Zählers 8 als auch an die elektronische Steuervorrichtung 4 übermittelt.

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Dadurch wird von der elektronischen Steuervorrichtung 4 die Bestromung der Einrichtung zur Schlagsignalverabfolgung 5 eingestellt und somit die Signalverabfolgung beendet.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung an Hand eines Logikplanes.

Die Einermiimtenwelle 11 des Uhrwerkes 1 trägt eine Schleiffeder 12, welche bei jeder vollen ganzen Stunde die Lamelle und bei einer jeden vollen halben Stunde die Lamelle 14 der Auslösevorrichtung 2 kontaktgebend berührt. Die beiden Lamellen und 13 sind zweckmäßig auf einer gedruckten Leiterplatte aufgebracht, welche von der Schleiffeder 12 überstrichen wird. Die Schleiffeder 12 ist über die durchgehende Kontaktbahn 15, welche ebenfalls von ihr überstrichen wird, mit der nach Potential O führenden Zuleitung 16 verbunden.

Der aus den Teilen 11-16 bestehenden Auslösevorrichtung 2 ist nun der elektronische Impulsgeber 3 nachgeordnet. Dessen Eingang wird durch einen aus zwei kreuzgekoppelten NAND-Stufen 17, 18 aufgebaute bistabile Multivibratorstufe (Flip-Flop) gebildet, deren Eingänge 19, 2o durch Zuleitungen 21,22 mit den Lamellen 13, 14 der Auslösevorrichtung 2 verbunden sind. Eine jede der beiden NAND-Stufen 17,18 ist mit ihrem Ausgang 23,24 einmal direkt mit dem einen Eingang 27,28 und ferner einmal über jeweils drei hintereinandergeschaltete Inverterstufen 31,32 mit dem anderen Eingang 28,3o je einer der beiden ODER-Stufen 25,26

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verbunden, deren Ausgänge 33,3A- durch eine negierte Antivalenzschaltung in Form einer NOXOR-Stufe 35 verknüpft sind. Der Ausgang 36 dieserNOXOR-Stufe 35 schaltet dann nach Potential O, wenn die Eingänge 33,34 dieser Stufe antivalent beschaltet sind. Die NOXOR-Stufe gehorcht der logischen Bedingung

= I . B + I . A
= I . B . Έ . A

Dieser geforderten Antivalenzbedingung wird jeweils dann entsprochen, wenn die Schleiffeder 12 entweder zur vollen ganzen Stunde die Lamelle 13 oder zur vollen halben Stunde die Lamelle 14 kontaktgebend berührt. Hierdurch wird O-Potential entweder an den Eingang 19 der NAND-Stufe 17 oder an den Eingang 2o der NAND-Stufe 18 angelegt. Dadurch wird entweder der Ausgang 23 oder der Ausgang 24 bleibend auf Potential L umgeschaltet. Durch die jeweils einem der Eingänge (28,29) der ODER^Stufen 25,26 vorgeschalteten verzögernden Netzwerke, erfolgt in den betreffenden Zweigen eine Phasenverschiebung der Bestromung der beiden Einenge 27, 29 und 28,3o der beiden ODER-Stufen 25,26. Der zeitliche Verlauf dieser Verzögerung wird im folgenden an Hand der Figuren 5a - 5b, welche jeweils die Logikpläne von Auslösevorrichtung und elektronischem Impulsgeber in verschiedenen Funktionsphasen zum Gegenstand haben, erläutert.

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2 γ- L r; π 59

In der Darstellung nach Fig. 5a hat die Schleiffeder 12 die Lamelle 14 bereits verlassen, sie hat jedoch die Lamelle 13 der Auslösevorrichtung 2 noch nicht kontaktgebend erreicht. Der elektronische Impulsgeber 3 nimmt längs des Impulsweges seiner Schaltung die angegebene Potentialfolge ein, welche von der Steuerung der Schlagsignalverabfolgung der letzten vollen halben Stunde herrührt. Die NAND-Stufe ist durchgeschaltet, NAND-Stufe 17 ist gesperrt. Beide führen somit an den Ausgängen 24, 23 Potential L bzw. Potential 0. Am Ausgang 36 der NOXOR-Stufe 35 erscheint Potential L. Durch dieses Potential L, welches somit auch am "Set"-Eingang 38 der elektronischen Steuervorrichtung 4 liegt, wird der Ausgang der NAND-Stufe 4o nicht durchgeschaltet.

In der Darstellung nach Fig. 5b hat die Schleiffeder 12 die Lamelle 13 der Auslösevorrichtung 2 gerade im Augenblick, d.h. gerade zur vollen Stunde kontaktgebend erreicht. Über Lamelle 14, Zuleitung 29 und Eingang 19 wird der Ausgang 23 der NAND-Stufe 17 nach Potential L geschaltet, während gleichzeitig am Ausgang 24 der NAND-Stufe 18 Potential 0 erscheint. Dementsprechend wechseln auch die Potentiale an den Eingängen 27 und 3o der ODER-Stufen 25,26. Auf Grund der den Eingängen 28 und 29 vorgeschalteten Laufzeitglieder 31, 32 wechseln dort die Potentiale verzögert, so daß sich momentan die Potentialfolge nach Fig. 5b ergibt.

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Auf Grund der den Eingängen 28 und 29 vorgeschalteten Laufzeitglieder 31, 32 wechseln dort die Polaritäten verzögert, so daß sich momentan die Potentialfolge nach Bild 5b ergibt. Durch diese Polaritätsfolge wird aber am Eingang der NOXOR-Stufe 35 die Antivalenzbedingung erfüllt, wodurch der Ausgang 36 dieser Stufe 35 nach Potential L durchschaltet. Dieser Schaltzustand wird aber nur momentan eingeommen, und zwar nur solange, bis die durch die Laufzeitglieder 31,32 bewirkte Verzögerung abgeklungen ist. Danach ergibt sich die Potentialfolge längs des Impulsweges der Impulsgeberschaltung 3, so wie diese in Fig. 5c dargestellt ist. Hierbei ist der Ausgang 36 wieder auf Potential L zurückgeschaltet.

Nach der maximal möglichen Zeitdauer der Schlagsignalverabfolgung verläßt die Schleiffeder 12 die Lamelle 13 der Auslösevorrichtung 2. Dadurch ergibt sich in dem elektronischen Impulsgeber 3 die Potentialfolge nach Fig. 5d. Das heißt, an der Durchschaltung der Ausgänge 23,24 der NAND-Stufen 17, 18 der Impulsgeberschaltung 3 ändert sich nichts gegenüber derjenigen der Fig. 5c. Die Beschaltung der Lamellen 13 bzw. während der maximal möglichen Dauer der Schlagsignalverabfolgung ist deswegen zweckmäßig, um Störeinflüsse während der Schlagsignalverabfolgung zu unterbinden. Diese, z.B. durch den nachgeordneten Steuerkontakt etc. bedingten Störungen könnten unter Umständen zu einer Rückschaltung des bistabilen Multivibrators, der durch die beiden kreuzgekoppelten NAND-Stufen 17,18 gebildet ist, führen. 70S 2 37/0279

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2 ß Π - Π 7

In der Fig. 5e ist diejenige Potentialfolge der Schaltungsanordnung des elektronischen Impulsgebers 3 dargestellt, welche im Augenblick der vollen halben Stunde, und zwar im Moment der ersten kontaktgebenden Berührung zwischen der Schleiffeder 12 und der Lamelle 14 herrscht. Der bistabile Multivibrator 17, 18 des elektronischen Impulsgebers 3 schaltet um, d.h. der Ausgang 24 der NAND-Stufe 18 führt Potential L, der Ausgang 23 der NAND-Stufe 17 hingegen führt Potential 0. Durch die Laufzeitglieder 31,32, die den Eingängen 28,29 der ODER-Stufen 26,25 vorgeschaltet sind, wird auch in dieser Schaltphase an deren Ausgängen eine antivalente Potentialpaarung erreicht, welche momentan, d.h. für den Augenblick der wirksamen Verzögerung die Verabfolgung eines Potentiales 0 am Ausgang 36 der NOXOR-Stufe 35 zur Folge hat. Auch diese Potentialabsenkung von"L" nach "0" hat die Umschaltung der elektronischen Steuervorrichtung 4 zur Folge. Die NAND-Stufe 4o von 4 wird durchgeschaltet und über den Ausgang 42 wird die der Schlagsignalverabfolgung dienende Einrichtung 5 eingeschaltet.

Nach dem Abklingen der Verzögerungszeit der Laufzeitglieder 31, 32, welche jeweils einem Eingang einer jeden ODER-Stufe 25,26 vorgeschaltet sind, wird die in Fig. 5f dargestellte Potentialfolge erreicht. Sie wird zumindest für die maximale Dauer der Schlagsignalverabfolgung beibehalten. Ist nach dieser Zeitspanne die Kontaktgabe zwischen der Schleiffeder 12 und der Lamelle 14 unterbrochen, so stellt sich in der Schaltung des elektronischen Impulsgebers 3 wieder die bereits in Fig.5a

7 Π H rt 3 7 / 0-2 7 9 - 19 -

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beschriebene und behandelte Potentialfolge längs des Impulsweges ein.

Wenn die NAND-Stufe 4o der als bistabiler Multivibrator wirkenden beiden kreuzgekoppelten NAND-Glieder 4o,4i der elektronischen Steuervorrichtung 4 über den Eingang 38 durchgeschaltet ist, so wird über den Ausgang 42 der NAND-Stufe 4o auch der Transistor 43 aufgesteuert. Dies hat die Einschaltung der die Schlagsignalverabfolgung bewirkenden Einrichtung 5 zur Folge, welche im vorliegenden Falle, z.B. als ein Kleinstelektromotor mit nachgeordnetem Getriebe und mechanischer Schlaghammerbetätigung nebst zugeordnetem Stab- oder Spiralgong bzw. nebst einer oder mehrerer Glocken bestehen kann, welche den Schlagtonerzeuger für das Schlagsignal darstellen. Über diese Schlagtonerzeuger kann das Schlagsignal als Einfach- oder Mehrfachschlag oder als Mehrfachschlag-Mehrtonkombination verabfolgt werden.

Über eine Abtriebswelle 45 steht das Antriebssystem für die Schlaghammerbetätigung (5) mit dem elektronischen Impulsgeber in Wirkverbindung. Mit der Welle 45 läuft ein Kontaktarm 46 um, der bei einer jeden vollen Umdrehung sowohl die Lamelle als auch die Lamelle 48 kontaktgebend überstreicht. Hierbei ist die Übersetzungsfolge zwischen antreibendem Elektromotor (nicht gezeichnet) und der Abtriebswelle 45 in bezug auf die zu verabfolgendei Schlagsignale derart gewählt, daß die Welle pro verabfolgtes Schlagsignal eine Umdrehung vollzieht.

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Bei der Kontaktgabe mit der Lamelle 47 durch den Kontaktarm 46 erfolgt die Durchsteuerung der NAND-Stufe 49, einer ebenfalls durch zwei kreuzgekoppelte NAND-Stufen 49,5o gebildeten Multivibrators, der der Kontaktvorrichtung 46,47,48 nachgeordnet ist. Dadurch wird ein Zählimpuls über die Zuleitung 53 an den Zähleingang 54 des elektronischen Zählers 8 übertragen, der bei einer jeden weiteren Verabfolgung eines Schlagsignales wiederholt wird und den elektronischen Zähler 8 um jeweils eine Einheit weiterschaltet. Bei einer jeden Schlagsignalverabfolgung wird bei der hierfür vorgesehenen Einrichtung 5 über eine Verbindungswelle 55 der Schlaghammer 56 angehoben und wieder fallengelassen. Bei jedem Abfall erzeugt der Schlaghammer 5i auf der als Schlagtonerzeuger dienenden Glocke 6 einen Ton.

Der Schalter 1o besteht aus 4 Schaltbahnen 6o,61,62,63, welche konzentrisch ineinander mit unterschiedlichen Radien angeordnet sind und von einer Schleiffeder 64 abgetastet werden, die ihrerseits von einer Stundenwelle 65 mitbewegt wird. An der Schleiffeder 64 sind 4 federnde Zungen 66 - 69 angeformt, die die 4 Schaltbahnen 6o - 63 bei der Drehbewegung der Stundenwelle 65 überstreichen. Zweckmäßig werden die Schaltbahnen 6o bis 63 auf einer kaschierten Kunststoffplatte 59 als gedruckte Leiterbahnen ausgeätzt, wobei sich die Schleiffeder 64 mit ihren Zungen 66 - 69 über der Platte 59 - diese abtastend bewegt.

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Im Inneren der 4 konzentrisch zueinander angeordneten Schaltbahnen 60 - 63 ist eine 5., durchgehende Kontaktbahn 7o vorgesehen, die von der Schleiffeder 64 durch eine 5. Zunge 71 abgefühlt wird und dazu dient, um die mit der Stundenwelle 65 bewegliche Schleiffeder 64 über die Zuleitung 72 mit Potential 0 zu verbinden.

In Fig. 6 ist der Schalter 1o im einzelnen dargestellt.

Die Schaltbannen 60 - 63 sind nach einem aus der Fig. 7 ersichtlichen Codierungsplan belegt. Die Schaltbahn 60 .umfaßt die Bahnsegmente 6oa, 60b, 60c, 6od, 6oe, 6of; die Schaltbahn 61 die Bahnsegmente 6ia, 6ib, 61c; die Schaltbahn 62 die Bahnsegmente 62a, 62b und die Schaltbann 63 das alleinige Bahnsegment 63a. Die Bahnsegmente (60a - 6of, 61 - 61c, 62a und 62b, 63a) einer Schaltbahn (60 - 63), sind untereinander durch Nebenleiterbahnen 73,74, 75 verbunden.

Die Codierung des Schalters 1o erfolgt, wie aus der Fig. 7 ersichtlich ist, nach einem 4-Bit-Binär-Code. Diese Codierung erlaubt 2 = 16 Steuerkombinat ionen, wovon jedoch nur 13, nämlich 0 und 1-12 benötigt werden.

In Fig. 7 stellt die Spalte 5,6 die Anzahl der jeweils nacheinander verabfolgten Stundenschlagsignale dar. In Spalte 8 ist die Markierung der Ausgänge I00 - 1o3 des elektronischen Zählers 8 bzw. der Eingänge 91 - 71 der ODER-Stufen 85 - 88 in Form einer Wahrheitstabelle gezeigt. 709837/0279

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ORIGINAL INSPECTED

Demgegenüber zeigt die Spalte 1o, 60 - 63 die Folge der Belegung der Schaltbahnen 60 - 63 des Schalters 1o zur Abwicklung der entsprechenden, jeweils in der Spalte 5,6 vermerkten Schlagsignalfolge. Es ist ersichtlich, daß die Belegung der Schaltbahnen 60 - 63 des Schalters 1o auf der Platte 59 antivalent zu der Markierung an den Ausgängen loo - 1o3 des elektronischen Zähler 8 ist. Zur Verwirklichung der Belegung des Schalters 1o gemäß der Wahrheitstabelle der Spalte 1o, 60 - 63 der Fig. 7, ist jeweils dann, wenn O-Potential vorgeschrieben ist, eine Absenkung des Potentiales L über die Schaltbahnen des Schalters 1o auf Potential 0 durchzuführen.Dies wird durch die Zuordnung von Bahnsegmenten 60a - 6of, 61 a - 61c, 62a, 62b und 63a auf den entsprechenden Schaltbahnen 60-63 erreicht, derart, wie dies in der Spalte 1o, (59)der Fig. 7 · dargestellt ist.

Der Schalter 1o ist mit 4 Zuleitungen 80,81,82,83, welche mit den Schaltbahnen 60,61,62,63 verbunden sind an je einen Eingang 9o,92,94,96 von 4 ODER-Schaltungen 85,86,87 und geführt. Die anderen Eingänge 9o, 93,95,97 dieser ODER-» Schaltungen 85 - 88 werden mit Ausgängen 1oo,1o1,1o2,1o3 des elektronischen Zählers 8 verbunden. Die Ausgänge der 4 ODER-Schaltungen 85 - 88 sind den Eingängen 1o5 - I08 einer den ODER-Schaltungen 85 - 88 nachgeordneten NAND-Stufe Ho zugeführt. Die durch den elektronischen Zähler vorgenommene Impuls- bzw. Schlagsignalzählung wird nach dem 4-Bit-Binär-Code an den Ausgängen loo - 1o3 des elektronischen Zählers 8 markiert. 70^o37/0279

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'NSPECTED

? ί ■ I - Γ- ϊΊ V

Diese Markierung wiederum wird ihrerseits über die ODER-Schaltungen 85 - 88 mit der vom Schalter 1o gegebenen Belegung, Vielehe ebenfalls nach einem 4-Bit-Binär-Code erfolgt, verglichen. An den Ausgängen 1oo - 1o3 des elektronischen Zählers 8 erscheint die Markierung in positiver Logik, die Ausgänge 8o - 83 des Schalters 1o hingegen werden in negativer Logik belegt, so daß die gegenseitigen Markierungen zueinander antivalent sind.

Treffen an den Eingängen 9o, 92, 94, 96 und 91, 93, 95, der 4 ODER-Schaltungen zwei zueinander antivalente 4-Bit-Binär-Codierungen zusammen, so sind die ODER-Bedingungen für alle 4 ODER-Schaltungen 85 - 88 erfüllt und somit auch alle UND-Bedingungen für die NAND-Stufe 11o. Das heißt bei Erfüllung der gestellten antivalenten Bedingungen erscheint am Ausgang 111 der NAND-Stufe 11o Potential Der Zählvorgang des elektronischen Zählers 8 und damit auch die Schlagsignalverabfolgung wird solange fortgesetzt, bis die vorstehende logische Bedingung erfüllt ist.

Es ist eine zweckmäßige Ausgestaltung des Schalters 1o der Anordnung nach der Erfindung, daß die Bahnsegmente 6oa - 6of für die ihrem Stellenwert nach niedrigsten Binäreinheiten auf der außen liegenden Schaltbahn 6o mit dem größten Radius und die Bahnsegmente 61a - 61c, 62a, 62b und 63a für die Binäreinheiten mit ansteigend höherem Stellenwert auf Schaltbahnen 61, 62, 63 mit abnehmend kleineren Bahnradien angeordnet sind, und daß die der Stromzuführung dienende

7ü -Γ7/02Τ9 " ²⁴ " ORIGINAL INSPECTED

Schaltbahn 7o auf dem kleinsten Radius angeordnet ist.

Durch diese Anordnung ergibt sich für die zahlreichen kürzeren Bahnsegmente 6oa - 6of eine exaktere Abtastung durch die Schleiffeder 64, wohingegen die Abtastgenauigkeit auf den Schaltbahnen 61 - 63 mit abnehmend kleinerem Radius sich entsprechend dem abnehmenden Bedürfnis verringert. Auf der praktisch dauernd beaufschlagten, der Stromzuführung zur Schleiffeder 64 dienenden inneren Schaltbahn 7o mit dem kleinsten Radius wird die kleinste Abtastgeschwindigkeit erreicht, so, wie dies in diesem Falle zweckmäßig ist.

Um einen sicheren Betrieb des Schlagwerkes nach der Erfindung sicherzustellen, ist in Abtastrichtung der Schaltbahnen 6o eine Uberdeckung A zwischen auf derselben Höhe endenden und ■ beginnenden Bahnsegmenten vorgesehen. Diese Überlappung ist in der Spalte 1o,(59) der Fig. 7 dargestellt. Der Betrag dieser Überlappung ergibt sich aus den womöglichen Toleranzen der Bahnsegmente 6oa - 6of; 61 a - 61c; 62a, 62b; 63a einerseits und den diese abtastenden Zungen 66 - 69 der Schleiffeder 64 andererseits. Es muß wenigstens immer dann eine Überlappung vorliegen, wenn die Gefahr einer völligen Abtastunterbrechung zwischen den Schaltbahnen.6o - 63 und den abtastenden Zungen 66 - 69 besteht, so, wie dies beispielsweise beim Übergang von OLLL (=7) auf LOOO (=8) oder umgekehrt von LLOO (=12) auf 00OL (=1) der Fall sein könnte.

70: .;H7/O279 ORIGINAL INSPECTED

Streng genommen müßte bei allen Stellen auf den Schaltbahnen bis 63, bei denen auf einer Bahn ein Bahnsegment endet und auf einer anderen Bahn ein Bahnsegment beginnt, eine Überlappung vorliegen, um zu verhindern, daß im Falle von auftretenden Toleranzen ein Fehlschlagen zustande kommt. Auf keinen Fall darf jedoch eine Beschaltung durch den Schalter 1o mit 9o = L, 92 = L, 94 = L und 96 = L zustande kommen, da in diesem Falle, bei einer möglichen Zwischenstellung, die z.B. beim Richten der Uhr auftreten könnte, vom Uhrwerk fortlaufend Schläge verabfolgt werden, bis eine ausreichende Verstellung des Schalters 1o durch die Stundenwelle 65 bewirkt ist.

Eine andere zweckmäßige Ausgestaltung des Schalters 1o nach der Erfindung ist aus der Fig. 6 entnehmbar und besteht darin, daß die Nebenleiterbahnen 73 - 75, welche der elektrischen Verbindung untereinander der Bahnsegmente 60a - 6of; 6ia bis 61c; 62a, 62b jeweils einer der Schaltbahnen 60 - 63 dienen, an einer, den Schaltbahnen gemeinsamen Stelle unterbrochen sind. An dieser Unterbrechungsstelle sind die Zuleitungen 81, 82, 83 zu den Schaltbahnen 61 - 63 als schmale, eng nebeneinander liegende Leiterbahnen herausgeführt. Die Zuleitung 80 zur Schaltbahn 60 kann an irgendeiner der Bahnsegmente 60a - 6of oder der Nebenleiterbahn 73 angeschlossen werden, da bei dieser Schaltbahn 60 bei nach außenführender Zuleitung 80 keine Überschneidungsprobleme auftreten.

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70- ; ^7/0279

2 R O 03

Durch die Unterbrechung der Nebenleiterbahnen 73 - 75 hindurch, wird die Zuleitung 72 zur Kontaktbahn 7o geführt, welche die innerste kreisförmige Leiterbahn darstellt.

Eine zweckmäßige Verwirklichung dieser Ausgestaltung besteht darin, daß die vorgesehene Unterbrechung der Nebenleiterbahnen 73 - 75 zwischen den Belegungen LOOO (62a, 61b, 6od) und OLLL (63a) der Schaltbahnen 6o - 62 und 63 vorgesehen sind.

Ähnlich wie der Schalter 1o, kann auch die Auslösekontaktvorrichtung 2 ausgebildet werden. So können beispielsweise die Kontaktlamellen 13 und 14 auf einer kupferkaschierten Platte ausgebildet sein, auf welcher die Schleiffeder 12 unter dem Antrieb der Minutenwelle 11 abtastend gleitet. Zweckmäßig wird hierbei die Anordnung derart gewählt, daß die Auslösekontaktvorrichtung 2 und der Schalter 1o konzentrisch zueinander angeordnet sind und von den konzentrisch zueinander angeordneten Minuten- (11) und Stundenwellen (65) betätigt sind. Hierbei ist eine solche Verwirklichung denkbar, daß die Kontaktbahnen der Auslösekontaktvorrichtung und des Schalters 1o gemeinsam auf einer gedruckten Leiterplatte (59) angeordnet sind.

Der Ausgang 111 der NAND-Stufe 11o ist über die Zuleitung an den Eingang 113 einer NOXOR-Stufe 115 geführt, deren zweiter Eingang 114 vom Ausgang einer NAND-Stufe 116 steuerbar

_ 27 - 7 (; .7/0279

28:19371

Der Eingang 117 dieser NAND-Stufe 116 ist mit dem Ausgang 1oo des elektronischen Zählers 8 verbunden, welcher den Ausgang des niedrigsten Stellenwertes der Binär-Codierung darstellt. An diesem Ausgang 1oo erscheinen die Binärwerte zu der Potenz 2 , also O und L. Der andere Eingang 118 der NAND-Stufe 116 ist an den Ausgang 24 der NAND-Stufe 18 des elektronischen Impulsgebers 3 geschaltet. Der Ausgang 119 der NOXOR-Stufe 115 schließlich ist an den Eingang 12o der elektronischen Steuervorrichtung 4 geführt. Der Eingang 12o stellt den "Reset"-Eingang dieser elektronischen Steuervorrichtung 4 dar. Von dem Ausgang 119 der NOXOR-Stufe 115 führt eine Zuleitung 121 nach dem Rückstelleingang 122 des elektronischen Zählers 8.

Erfolgt nun eine Schlagsignalverabfolgung für die volle Stunde, so werden nach der Auslösung des Vorganges durch die Auslösekontaktvorrichtung 2 (Teile 12,13) die von dem elektronischen Impulsgeber 7 erzeugten Impulse durch den elektronischen Zähler 8 in Form einer 4-Bit-Binär-Markierung der Ausgänge 1oo - 1o3 gezählt. Ist die durch die Einstellung des Stundenzeigers bzw. des Schalters 1o vorgegebene Anzahl von verabfolgten Stundenschlägen erreicht, so liegt an den Eingängen 91, 93, 95, 97 und 9o, 92, 94, 96 der ODER-Stufen 85 - 88 eine zueinander antivalente Codierung bzw. Markierung vor. Die Erfüllung dieser logischen Bedingung führt über die NAND-Stufe 11o zu einer Absenkung am Ausgang 111 von Potential O, welches dem Eingang 113 von 115 zugeführt wird.

709837/0279 - 28 -

2509871

Am Ausgang 24 der NAND-Stufe 18 des elektronischen Impulsgebers 3 liegt in dieser Funktionsphase Potential O, so daß unabhängig von dem Potential am Ausgang 1oo die logische NAND-Bedingung der NAND-Stufe 116 nicht erfüllt ist. Somit liegt am Eingang 113 der NOXOR-Stufe 115 das Potential 0 und am Eingang 114 das Potential L. Die logische Antivalenz-Bedingung für die NOXOR-Stufe 115 ist somit erfüllt und am Ausgang 119 derselben bzw. am Eingang 12o der elektronischen Steuervorrichtung 4 erscheint Potential 0. Dadurch wird der bistabile Multivibrator der elektronischen Steuervorrichtung 4, der aus den kreuzgekoppelten NAND-Stufen 4o und 41 gebildet ist, umgeschaltet und die Bestromung der die ScMagsignalverabfolgung bewirkenden Einrichtung 5 beendet.

Andererseits liegt am Ausgang 24 der NAND-Stufe 18 des elektronischen Impulsgebers 3 bei einer durch die Auslösevorrichtung 2 über den Kontakt 12,14 verabfolgten Schlagsignalgabe für den Halbstundenschlag Potential L. Nach der Zählung des ersten Schlages durch den elektronischen Zähler 8 erscheint an dem Ausgang 1oo ebenfalls Potential L. Beide Potentiale werden - einerseits über die Zuleitung 123 und andererseits über die Zuleitung 124 - den Eingängen 117 und 118 der NAND-Stufe 116 zugeführt, so daß an deren Ausgang 114 Potential 0 verabfolgt wird. Am Eingang 113 von 115 liegt aber Potential L des Ausganges 111 der NAND-Stufe 11o, so daß bereits nach der Verabfolgung eines einzigen Schlagsignales die logische Antivalenzbedingung für die NOXOR-Stufe 115 gegeben ist und die Schlagsignalgabe nach der Verabfolgung

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⁹ " O^G'NAL !MSPECTED

eines Halbstundensignales wieder unterbunden wird.

Der Ablauf der beschriebenen Funktionsvorgänge ist in Fig. der zugehörenden zeichnerischen Unterlagen in Form eines Zeitbildes festgehalten, in welchem die Funktionszustände der einzelnen logischen Schaltelemente nach ihrem zeitlichen Funktionsablauf gegenübergestellt sind.

Die Fig. 3 hat in schematischer Darstellung eine Weiterbildung der Anordnung nach Fig. 2 dahingehend zum Gegenstand, daß die Einrichtung zur Schlagsignalverabfolgung (5) als eine elektronische Impulsgebereinrichtung 5 ausgebildet ist, welche durch die elektronische Steuerschaltung 4 ein- und ausschaltbar ist. Der Impulsgeber 5 kann z.B. ein astabiler Multivibrator sein, dem ein elektrischer Schlagsignalverabfolger, z.B. ein polarisierter Einschlagwecker nachgeordnet ist. Eine solche Anordnung arbeitet kontaktlos, ist wenig störanfällig und weist einen günstigen Stromverbrauch auf.

Dieser Impulsgeber 5 erzeugt selbständig elektronische Impulse, welche einem polarisierten Einschlagwecker 6 übermittelt werden, der als Schlagtonerzeuger dient. Die in der der Schlagsignalverabfolgung dienenden Einrichtung⁵erzeugten Impulse werden auch dem Impulsgeber 7 übermittelt, welcher über die Zuleitung 53 den Zähleingang 54 des elektronischen Zählers 8 steuert.

- 3 ο - 709037/0279

Der Impulsgeber 7 dient hier vornehmlich als Impulsformer, um die von der Impulsgeberschaltung 5 erzeugten Steuerimpulse in eine zur Steuerung des Zählers 8 geeignete Form umzuwandeln.

Die Verwendung eines polarisierten Zweischlagweckers als Schlagtonerzeuger 6 erlaubt die Erzeugung von Bim-Bam-Schlägen mit monopolaren Steuerimpulsen bei gleichzeitig günstigem Stromverbrauch.

Die Fig. 4 hat eine schematische Darstellung einer anderen Weiterbildung der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 zum Gegenstand. Erfindungsgemäß werden Ausgänge 133, 134, 135 des Frequenzteilers 131 der zur zeitlichen Steuerung des Schlagwerkes nach der Erfindung vorgesehenen Quarzuhrwerkes 1; 13o, 131, 132 benutzt, um in der der Schlagsignalverabfolgung dienenden Einrichtung 5 der Beaufschlagung des Schlagtongebers 6 dienende geeignete Impulse zu erzeugen. Hierbei steuert eine Quarzschwingstufe 13o den Frequenzteiler 131, welcher seinerseits die für das elektronisch-mechanische Antriebssystem 132 erforderlichen Impulse erzeugt. Durch 'Verbindungsleitungen 133 - 135 werden Teilfrequenzen aus dem Teiler 131 herausgeführt und der der Schlagsignalverabfolgung dienenden Einrichtung 5 übermittelt. Durch eine Überlagerung von 2 oder mehreren aus dem Teiler 131 entnommenen Einzelfrequenzen verschiedener Teilerstufen ist eine ImpulsVerkürzung möglich, so daß eine relativ kurzzeitigö&eaufschlagung des Schlagtongebers 6, welcher ebenfalls als polarisierter Einschlagwecker ausgebildet sein kann, erreichbar ist. 70 9 337/0279

Von dem solchermaßen fremd gesteuerten Impulsgeber 5 wird der diesem nachgeordnete Impulsgeber 7 gesteuert, welcher für den Zähleingang 54 des elektronischen Zählers geeignete Zählimpulse erzeugt.

Es ist eine solche Weiterbildung der Gegenstände nach der Erfindung nach den Figuren 3 und 4 denkbar, daß der Impulsgeber 5 der Einrichtung für die Schlagsignalverabfolgung und der Impulsgeber 7 für den elektronischen Zähler 8 in einem einzigen Impulsgeber (5) zusammengefaßt sind.

- Patentansprüche -

7Ol-«J37/0279 - 32 -

Claims (1)

1. 26GS371

   Patentansprüche

   Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, mit einem abhängig von der Position des Stundenzeigers einstellbaren Zählglied, das die Anzahl der jeweils zu verabfolgenden Stundensignale und ggf. die Verabfolgung des HaIbstundensignales steuert und das bei einem jeden abgegebenen Stunden- oder ggf. Halbstundensignal um eine Zähleinheit verstellbar ist und welches nach der Schlgesignalverabfolgung wieder in eine Ausgangsposition rückführbar ist, mit einem von der Minutenwelle betätigbaren Auslöseglied, das die Verabfolgung des Stundensignales und ggf. des Halbstundensignales einleitend auslöst und mit einem zusammen mit der der Schlagsignalverabfolgung dienenden Einrichtung betätigbaren Impulsgeber, durch welchen das Zählglied bei einer jeden Verabfolgung eines Schlagsignales um jeweils einen Schritt fortstellbar ist,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß eine von der Minutenwelle (11) betätigbare Auslösekontaktvorrichtung (2) über eine ihr nachgeordnete und von ihr auslösbare elektronische Impulsgeberschaltung (3) mit dem "Set"-Eingang einer bistabilen Multivibratorschaltung (4) logisch verbunden ist, _r , . c 7 / η 2 7 9

   ^ _ ORiGINAL INSPECTED

   ^Χ 26G3Ü71

   über deren Ausgang die der Schlagsignalverabfolgung dienende Einrichtung (5) steuerbar ist, daß ein von der Stundenwelle des Uhrwerkes (1) betätigbarer Schalter (io) mit mehreren von diesem codiert beschaltbaren Ausgängen (80 -83) und ein rückstell-r barer elektronischen Zähler (8) mit mehreren Ausgängen (I00 - 1o3), welche ebenfalls codiert beschaltbar sind, vorgesehen sind, daß Schalter (io) und elektronischer Zähler (8) miteinander durch eine elektronische Vergleicherschaltung (85 - 88, 11o) logisch verbunden sind, deren Ausgang (111) mit dem Rücksetzeingang (12o) der bistabilen Multivibratorstufe (4) und dem Rückstelleingang (122) des elektronischen Zählers (8) logisch verknüpft ist, und daß die der Schlagsignalverabfolgung dienende Einrichtung (5) über eine, eine Multivibratorschaltung (49,5o) aufweisende, bei einer jeden Verabfolgung eines Schlagsignales in Funktion tretende Impulsgeberschaltung (7) mit dem Zähleingang (54) des rückstellbaren elektronischen Zählers (8) verbunden ist.

   2. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   - 34 -

   709 8 37/0279

   ORIGINAL INSPECTED

   ³ 230S371

   daß die Impulsgeberschaltung (3), welche der von einer Minutenwelle (11) betätigbaren Auslösekontaktvorrichtung (2) nachgeordnet ist, aus einer bistabilen Multivibratorschaltung (Flip-Flop-Schaltung) (17,18) besteht, deren einer Eingang (19) zur vollen ganzen Stunde und deren anderer Eingang (2o) zur vollen halben Stunde von der Auslösekontaktvorrichtung (2) bestrombar ist und daß ein jeder der Ausgänge (23,24) der bistabilen Multivibratorschaltung (17,18) einmal direkt mit dem einen Eingang (27,3o) und einmal über eine Inverterstufe und zugeordnete Laufzeitglieder (31, 32) mit dem anderen Eingang (28,29) je einer logischen Verknüpfungsstufe (25,26) verbunden sind, deren Ausgang (33,34) wiederum mit den Eingängen einer logischen negierten Antivalenzschaltung (NOXOR) (35) verbunden sind.

   3. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Laufzeitglieder (31,32),die der Inverterstufe (31, 32) zugeordnet sind, aus einer geradzahligen Anzahl von weiteren Inverterstufen (31,32) besläien, welche mit der ersten Inverterstufe (31,32) in Reihe geschaltet sind.

   7 0··. 37/0279

   - 35 -

   ORIGINAL INSPECTED

   - 30 -

   </ 2609371

   4. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

   daß die logischen Verknüpfungsstufen als logische ODER-Schaltungen (25,26) ausgebildet sind.

   5. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

   daß die beiden Eingänge (19,2o) der von der Auslösekontaktvorrichtung (2) gesteuerten bistabilen Multivibratorschaltung (Flip-Flop-Stufe) (17,18) jeweils mindestens für die maximal mögliche Dauer der durch den Schaltvorgang ausgelösten Schlagsignalverabfolgung mit dem Auslösekontakt (12,13; 12,14) verbunden sind.

   6. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß der von einer Stundenwelle (65) des Uhrwerkes (1) betätigbare Schalter (1o) mit mehreren Ausgängen (8o 83), welche codiert beschaltbar sind, aus auf einer gedruckten Leiterplatte (59) aufgebrachten kreisförmigen Schaltbahnen (6o - 63) besteht, die entsprechend der vorgesehenen Codierung leitende Bahnsegmente (60a - 6of; 61 a - 61c; 62a - 62b, 63a) aufweisen, wobei diese

   7 Q v^: 3 7 / 0 2 7

   - 36 - ORIGINAL INSPECTED

   -36-

   leitenden Bahnsegmente einer jeden Schaltbahn untereinander durch Nebenleiterbahnen (73, 74, 75) untereinander verbunden und jeweils einem eigenen Ausgang (8o - 83) zugeordnet und wobei die Schaltbahnen (6o - 63) von einem diesen gemeinsamen Schleifkontakt (64) abtastbar sind.

   7. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1, dadarch gekennzeichnet,

   daß die elektronische Vergleicherschaltung aus die η korrespondierenden Ausgänge (loo -1o3; 80 - 83) des elektronischen Zählers (8) und des von einer Stundenwelle (65) des Uhrwerkes (1) betätigbaren Schalters (io) verknüpfenden η logischen Schaltungen (85 - 88) besteht, deren η Ausgänge (io5 - I08) von einer weiteren logischen Schaltung (Ho) miteinander logisch verbunden sind, deren Ausgang (111) mit dem "Reset"-Eingang (I2o) der die Einrichtung für die Schlagsignalverabfolgung (5) steuernden bistabilen Multivibratorschaltung (Flip-Flop) (4) logisch verknüpft ist.

   8. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet,

   7OÜ337/O270 - 37 -

   ti -6

   2509371

   daß die η logischen Schaltungen, die die η korrespondierenden Ausgänge (loo - 1o3; 80 - 83) des elektronischen Zählers (8) und des von einer Stundenwelle (65) des Uhrwerkes (1) betätigbaren Schalters (1o) verknüpfen,als ODER-Schaltungen (85 - 88) ausgebildet und die diese verknüpfende nachgeordnete logische Schaltung als NAND-Schaltung (Ho) ausgestaltet ist und daß die Codierungen der Ausgänge (Ioo_1o3) des elektronischen Zählers (8) und der Ausgänge (80 - 83) des Schalters (1o) zueinander antivalent sind.

   9. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung

   bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1, ' dadurch gekennzeichnet,

   daß zur Steuerung der Verabfolgung des Halbstundensignales ein Ausgang (I00) des elektronischen Zählers (8) und ein bei der Auslösung des Halbstundensignales beschalteter Zweig (12,14,2O,18,24), der von einer Minutenwelle (11) des Uhrwerkes (1) betätigbaren Auslösekontaktvorrichtung (2) bzw. des dieser nachge- _% ordneten Impulsgebers (3) durch eine logische Schaltung (116) miteinander logisch verknüpft sind, deren Ausgang (114) seinerseits mit dem Ausgang (111) der elektronischen Vergleicherschaltung (85 - 88; Ho) über eine weitere logische Schaltung (115) logisch verbunden ist, wobei deren Ausgang (119) wiederum mit

   709837/0279

   - 38 -

   ORIGINAL INSPECTED

   "Resef'-Eingang (12ο), der die Verabfolgung des Schlagsignales bewirkenden Einrichtung (5) steuernden bistabilen Multivibratorstufe (4; 4o,4i) logisch verbunden ist.

   1o. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet,

   daß zur Steuerung der Verabfolgung des Halbstundensignales der dem binären Zahlenstellenwert nach niedrigste Ausgang (1oo) des elektronischen Zählers (8) und der bei der Verabfolgung des Halbstundensignales durch die Äuslösekontaktvorrichtung (2) durchgeschaltete Ausgang (24) des dieser nachgeordneten bistabilen Multivibrators (17,18) des Impulsgebers (3) durch eine NAND-Stufe (1.6) logisch verknüpft sind, und daß der Ausgang (114) dieser NAND-Stufe (116) und der Ausgang (111) der die antivalent codierten η korrespondierenden Ausgänge (loo - 1o3) des elektronischen Zählers (8) und des Schalters (io) durch ODER-Schaltungen (85 - 88) logisch verknüpfende und deren (85 - 88) Ausgänge durch eine NAND-Stufe (11ο) logisch verbindenden elektronischen Vergleicherschaltung an jeweils einen Eingang (113, 114) einer negierten Antivalenzschaltung (NOXOR-Stufe) (115) geschaltet sind, deren Ausgang (119) einerseits an den Rückstelleingang (122) des elektronischen Zählers (8), andererseits (I2o)

   701,337/0279

   - 39 -

   - 39--

   J? or r< r. rs 7 -ι

   an den "Reset"-Eingang des die Steuerung der die Schlagsignalverabfolgung bewirkenden Einrichtung (5) vornehmenden bistabilen Multivibratorstufe (4; 4o,4i) geschaltet ist.

   11. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet,

   daß der elektronische Zähler (8), der von einer Stundenwelle (65) des Uhrwerkes (1) betätigbare Schalter (io) und die elektronische Vergleicherschaltung (85 - 88; Ho) über je vier codierende Ausgänge (loo - 1o3, 80 - 83) bzw. Eingänge (9I, 93, 95, 97; 9o, 92, 94, 96) verfügen und daß zur Signalverarbeitung in diesen Schalteinheiten ein 4-Bit-Binär-Code Anwendung findet.

   12. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Auslösekontaktvorrichtung (2) durch auf einer gedruckten Leiterplatte (59) angeordnete Leiterbahn (13, 14) gebildet ist, die durch eine mit einer Minutenwelle (11) um], auf ende Schleif feder (12) abtastbar sind.

   - 4o -

   70^37/0279

   ORIGINAL INSPECTED

   ³ 2ROTjSV

   13. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1, 6 und 12, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Auslösekontaktvorrichtung (2) und der von einer Stundenwelle (65) verstellbare Schalter (io) konzentrisch zueinander angeordnet sind.

   14. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung

   bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1, 6, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Auslösekontaktvorrichtung (2) und der Schalter (io) gemeinsam auf einer gedruckten Leiterplatte (59) angeordnet sind.

   15. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Bahnsegmente (6oa - 6of) für die ihrem Stellenwert nach niedrigste Binäreinheit auf der Schaltbahn (6o) mit dem größten Bahnradius angeordnet sind und daß die Bahnsegmente (61 a - 6ic; 62a, 62b; 63a) für die Binäreinheiten mit jeweils ansteigendem Stellenwert auf Schaltbahnen (61,62,63) mit abnehmend kleinerem Bahnradius angeordnet sind.

   70UJ37/0279

   ORIGINAL INSPECTED

   /fO 2600871

   16. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1, 6 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die der Stromzuführung zur Schleiffeder (64) des Schalters (io) dienende Schaltbahn (7o) auf dem kleinsten Bahnradius konzentrisch zu den übrigen Schaltbahnen (6o - 63) angeordnet ist.

   17. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet,

   daß in Abtastrichtung der Schaltbahnen (6o - 63) eine Überdeckung (A) zwischen auf derselben Höhe endenden und beginnenden Bahnsegmenten (6oa - 61 a; 6ob, 61 a - 62a; 6od, 61b, 62a - 63; 62b, 63-6oa) verschiedener Schaltbahnen (6o - 63) vorgesehen ist.

   18. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Nebenleiterbahnen (73,74 und 75), welche der elektrischen Verbindung der Bahnsegmente (6oa - 6of; 61a-6ic; 62a, 62b) - jeweils untereinander - dienen, an einer mehreren Schaltbahnen (6o - 62) gemeinsamen Stelle offen sind und daß an dieser Stelle der. Schaltbahnen (6o - 62) Verbindungsleitungen (8o - 83,

   72) herausgeführt sind.

   70^837/0279

   - 42 -

   19. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1, 6 und 18, dadurch gekennzeichnet,

   daß die offene Stelle der Schalt- (60 - 62) und Nebenleiterbahnen (73 - 75) zwischen den Belegungen LOOO (62a, 6ib, 6od) und OLLL (63) des Schalters (1o) vorgesehen ist.

   20. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Einrichtung zur Schlagsignalverabfolgung durch einen von der elektronischen Steuervorrichtung (4) einschaltbaren Impulsgeber (5) gebildet ist, der freilaufend dem Rhythmus der Schlagsignale entsprechend elektrische Impulse auf den als polarisierten Schlagwecker (6) ausgebildeten Schlagtonerzeuger übermittelt (Fig. 3).

   21. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1 und 2o, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Impulsgeber (5) als astabiler Multivibrator ausgebildet ist.

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   43 -

   ^A%

   22. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1 und 2o, dadurch gekennzeichnet,

   daß der polarisierte Schlagwecker als auf einen monopolaren Impuls ansprechender und am Ende desselben selbständig rückstellbarer Zweischlagwecker ausgebildet ist.

   23. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1 und 2o, dadurch gekennzeichnet,

   daß der die Einrichtung zur Schlagsignalverabfolgung bildende Impulsgeber (5) und der dem elektronischen Zähler (8) vorgeschaltete Impulsgeber (7) elektrisch miteinander vereinigt sind.

   24. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1 und 2o, dadurch gekennzeichnet,

   daß der die Einrichtung zur Schlagsignalverabfolgung bildende, von der elektronischen Steuervorrichtung (4) ein- und ausschaltbare Impulsgeber (5) fremdgesteuert ist.

   OFHGINÄL INSPECTED

   44 -

   709837/0279

   ⁴³ 2G09G71

   25. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1, 2o und 24, dadurch gekennzeichnet,

   daß bei Anwendung einer Quarzuhrenschaltung (13o - 132) für das Uhrwerk (1) der Impulsgeber (5) durch vom Frequenzteiler (131) dieser Quarzuhrenschaltung (13ο - 132) herleitbare Impulse gesteuert ist.

   26. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung

   bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1, 2o, 24 und 25, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Impulsdauer der vom Impulsgeber (5) verabfolgten Impulse durch die Überlagerung von wenigstens zwei vom Frequenzteiler (131) herleitbaren Teilerfrequenzen bestimmt ist.

   ORIGIN.-·- INSPECTED

   7CH.;;37/0279