DE2609871C2 - Elektrisches Schlagwerk - Google Patents

Description

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 Halbstundensignals 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 Stundensignals und ggf. des Halbstundensignals einleitend auslöst und mit einem zusammen mit der der Schlagsignalverabfolgung dienenden Einrichtung betätigbaren Impulsgeber, durch

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eines Schlagsignals um jeweils einen Schritt fortstellbar ist.

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

Es ist bereits 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 Ausgangsposititon 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 j (sogenannter Rechen) um einen einzigen Zahn führt. Der Rechen wird also entsprechend der Stellung des Stundenzeigers vor der Abgabe der Schlagfolge um so viele Zähne verstellt, wie Stundenschläge gemäß der vorliegenden Zeitanzeige verabfolgt werden sollen.

κι 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.

ι > Bei einer jeden Schlagverabfolgung des bekannten elektrischen Schlagwerkes, weiche durch einen vom Rechen einschaltbaren Elektromotor bewirkt wird, der über ein ihm nachgeordnetes Getriebe die Betätigung eines Schlaghammers bewirkt, erfolgt eine einmalige

in 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 Halbstundenschlagsignals 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.

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 Schlag-

WcFlC, ist uürCii ua5 i'HCuWcTK YrKjitx uIHs ^ιινίΐϊ« V. Γ\.αΓΐ

Scheibe und Joseph Stamm, erschienen im Verlag Oldenburg, im März 1943, insbesondere durch den Absatz XVI »Motorschlagwerke«, unter Absatz 4 »Das Kleinststeuerwerk«, Seiten 127 —130 bekannt

Ein derartiges bekanntes elektrisches Schlagwerk besteht jedoch aus einer Vielzahl von Einzelteilen, welche zu einer verhältnismäßig komplizierten Kadratür zusammengefügt sind. Die sichere Funktion einer solchen komplexen Anordnung setzt natürlich auch eine maBlich 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 werden konnte.

Hinzu kommt, daß sich im Laufe der Zeit gewisse mechanische Abnutzungen bei den weglichen Teilen der mechanischen Kadratur nicht vermeiden lassen 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 Schlagwerksuhr entgegenstünde.

Durch die DE-AS 26 45 310 ist ein älterer Vorschlag bekannt, welcher eine elektronische Zeitsignaluhr zum Gegenstand hat. Bei dieser Zeitsignaluhr wird bei einem jeden Durchlauf des Minutenzeigers über die Stellung 12 h bzw. 60' eine kleine Schaltröhre durch einen am Minutenzeiger angebrachten Permanentmagneten beaufschlagt, wodurch eine Kontaktgabe erfolgt. Diese dient einmal zur Auslösung der akustischen Zeitsignalverabfolgung. Gleichzeitig wird durch die Kontaktgabe ein elektronisches Speichersystem, welches die Anzahl der jeweils zu verabfolgenden, der akustischen Zeitanzeige dienenden Zeitsignale bestimmt, um eine Einheit fortgestellt Ist um 12 Uhr die Impulszahl 12 erreicht bzw. sind 12 akustische Zeitsignale verabfolgt, so beginnt der Zählvorgang im elektronischen Zeigersystem erneut, so daß bei der nächsten Signalgabe um 1 Uhr oder 13 Uhr nunmehr nur noch ein einziges Zeitsignal verabfolgt wird, wonach sich der 12-Stundenzyklus stündlich fortsetzt

Bei der Verabfolgung des akustischen Zeitsignals wird ein elektronischer Zähler fortgestellt und dessen Zählstand mit dem Stand des elektronischen Speichers mittels einer Komparatorschaltung verglichen.

Stimmen Zähl- und Speicherstand überein, so wird die Verabfolgung der akustischen Zeitsignalgabe unterbunden.

Hierbei erfolgt aber die Verabfolgung des akustischen Zeitsignals nicht zwingend synchron zur Stellung des Stundenzeigers relativ zum Zahlenkreis des Zifferblattes der Zeitsignaluhr, sondern es kann ggf. eine Abweichung eintreten, so daß fortlaufend ein von der Stellung des Stundenzeigers abweichendes, somit also falsches akustisches Zeitsignal ertönt. Eine Korrektur des akustischen Anzeigefehlers ist umständlich. Außerdem ist bei dieser vorgeschlagenen Zeitsignaluhr nur die Verabfolgung von vollen Stundensignalen durchführbar, ι Durch die DE-AS 21 09 138 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

ίο zusammengefaßt sind, und wobei sich das Schlagwerkssteuerteil durch einen besonderen Aufbau und durch eine besondere Funktion kennzeichnet. Bei diesem bekannten elektrischen Schlagwerk ist zwar ein getrennter Austausch einzelner Baugruppen möglich,

i"> 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.

2(i Gemäß einem älteren Vorschlag der Anmelderin (DE-OS 25 56 765) für ein elektrisches Schlagwerk mit im wesentlichen elektronischer Steuerung, werden durch einen von der Stundenwelle betätigbaren Schalter die 12 Ausgänge eines Decodierers, der seinerseits

2~> 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 die Durchschaltung eines der Ausgänge des Decodierers jeweils um einen Schritt weitergesteuert. Erreicht die Beschallung die durch den Schalter markierte Stelle, so erfolgt die Stillsetzung der Schlagsignalgabe bis zur nächsten verabfolgten Schlagsignalauslösung.

Bei der Anordnung dieses älteren Vorschlages ist zur Steuerung des Stundensignals sowohl ein elektronischer Zähler als auch ein elektronischer Decodierer 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 30 Minuten elektrisch geschlossen und während den weiteren 30 Minuten einer Stunde geöffnet sein muß. Die dieser Kontaktanordnung nachgeschaltete Impulsgeberschaltung ist relativ komplex.

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 Obereinstimmung zwischen Zeigerstand des Uhrwerksteiles und der jeweils zu verabfolgenden Schlagsignalgabe zwangsläufig sichergestellt ist.

Eine Zeigerverstelhmg 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 eine von der Minutenwelle betätigbare Auslösekontaktvorrichtung über eine ihr nachgeordnete und von ihr auslösbare

9 10

elektronische Impulsgeberschaltung mit dem Setz-Ein- Erfindung. Die erforderliche, scheinbar kompliziert gang einer bistabilen Multivibratorschaltung logisch erscheinende Ausgestaltung des von einer Stundenwelle verbunden ist, über deren Ausgang die der Schlagsignal- betätigbaren Schalters ist nicht von Bedeutung, da verabfolgung dienende Einrichtung steuerbar ist, daß ohnehin ein von einer Stundenwelle betätigter Schalter ein von der Stundenwelle des Uhrwerkes betätigbarer ■> erforderlich ist und die notwendige Ergänzung bzw. Schalter mit mehreren von diesem codiert beschaltba- Ausweitung des Schalters sich lediglich auf die Anzahl ren Ausgängen und ein rückstellbarer elektronischer der zu überstreichenden Schaltbahnen bezieht. Diese Zähler mit codierten Ausgängen vorgesehen sind, daß Erweiterung ist aber auf einer gedruckten Leiterplatte Schalter und elektronischer Zähler miteinander durch ohnehin ohne Aufwand möglich,
eine elektronische Vergleicherschaltung logisch verbun- ι ο Bei der Anordnung nach der Erfindung sind kleine den sind, deren Ausgang mit dem Rücksetz-Eingang der Abmessungen eines Uhrwerkes mit elektrischem bistabilen Multivibratorstufe und dem Rückstelleingang Schlagwerk durch die Anwendung der elektronischen des elektronischen Zählers logisch verknüpft ist, und Halbleitertechnik erzielbar, die eine Anwendung eines daß die der Schlagsignalverabfolgung dienende Einrich- solchen Schlagwerkes bei Uhren bzw. Uhrgehäusen tung über eine, eine Multivibratorschaltung aufweisen- ι > erlauben, welche bisher von der Bestückung mit einem de, bei einer jeden Verabfolgung eines Schlagsignales in Schlagwerk ausgeschlossen werden mußten.
Funktion tretende Impulsgeberschaltung mit dem Die Schlagwerksteuerung an sich kann — aus Zähleingang des rückstellbaren elektronischen Zählers wenigen elektronischen Bauelementen und den Konverbunden ist. taktvorrichtungen des Zeigerwerkes bestehend —

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung :<> unmittelbar mit dem elektronischen Uhrwerk kompakt besteht darin, daß die der von einer Minutenwelle vereinigt bzw. zusammengefaßt werden, wohingegen betätigbaren Auslösekontaktvorrichtung nachgeordne- der der Schlagsignalverabfolgung dienende Teil — te Impulsgeberschaltung aus einer bistabilen Multivibra- gegebenenfalls aus Antriebsmotor, nachgeordnetem torschaltung (Flip-Flop-Schaltung) besteht, deren einer Getriebe, Schlaghammervorrichtung und Schlagtonge- Eingang zur vollen ganzen Stunde und deren anderer :■> ber sowie eine Kontaktvorrichtung bestehend — in Eingang zur vollen halben Stunde von der Auslösekon- einer für das Uhrgehäuse bzw. einer für die Montage des taktvorrichtung angesteuert wird, und daß ein jeder der elektrischen Uhrwerkes mit elektrischem Schlagwerk Ausgänge der bistabilen Multivibratorschaltung einmal günstigen Art und Weise angeordnet werden kann und direkt mit dem einen Eingang und einmal über eine somit nur noch elektrische Verbindungen zwischen dem Inverterstufe und zugeordnete Laufzeitglieder mit dem jn elektrischen Uhrwerk mit Schlagwerkssteuerung eineranderen Eingang je einer logischen Verknüpfungsstufe seits und der der eigentlichen Schlagsignalverabfolgung verbunden sind, deren Ausgänge wiederum mit den dienenden Einrichtung andererseits vorzusehen sind.
Eingängen einer logisch negierten Antivalenzschaltung Schnell bewegliche mechanische Teile entfallen, (NOXOR) verbunden sind. ebenso ist ein mechanischer oder elektrisch-mechani-

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung 35 scher Antriebsteil für die Steuerung selbst nicht

besteht darin, daß der von einer Stundenwelle des erforderlich, so daß die Störungsanfälligkeit verringert

Uhrwerkes betätigbare Schalter mit mehreren Ausgän- und die Abstrahlung von störenden Nebengeräuschen

gen, welche codiert beschaltbar sind, aus auf einer während der Verabfolgung der Schlagtöne sicher

gedruckten Leiterplatte aufgebrachten kreisförmigen unterbunden ist.

Schaltbahnen besteht, die entsprechend der vorgesehe- 4o In der nachfolgenden Beschreibung ist die Erfindung

nen Codierung leitende Bahnsegmente aufweisen, erläutert und in den beigefügten Zeichnungen abgebil-

wobei diese leitenden Bahnsegmente einer jeden det Es stellen dar

Schaltbahn untereinander durch Nebenleiterbahnen F i g. 1 eine schematische Prinzipdarstellung des

verbunden und jeweils einem eigenen Ausgang Schlagwerks nach der Erfindung,

zugeordnet und die Schaltbahnen von einem diesen 45 Fig.2 eine Schaltungsanordnung des Schlagwerks

gemeinsamen Schleifkontakt abtastbar sind. nach der Erfindung,

Eine andere, zweckmäßige Weiterbildung der Erfin- F i g. 3 eine weitergebildete Schaltungsanordnung des

dung wird darin gesehen, daß die elektronische Schlagwerks nach der Erfindung,

Vergleicherschaltung aus die η korrespondierenden F i g. 4 eine andere Weiterbildung der Schaltungsan- Ausgänge des elektronischen Zählers und des von einer 50 Ordnung des Schlagwerks nach der Erfindung,

Stundenwelle des Uhrwerkes betätigbaren Schalters F i g. 5a bis F i g. 5f eine Einzelheit der Schaltungsan-

verknüpfenden π logischen Schaltungen besteht, deren π Ordnung nach Fig. 1 bis F ig. 3 in 6 verschiedenen

Ausgänge <n einer weiteren logischen Schaltung e'ektrischcn Funktionsphasen,

miteinander logisch verknüpft sind, deren Ausgang mit F i g. 6 eine Einzelheit der Schaltungsanordnung nach

dem »Reset«-Eingang der die Schlagsignalverabfolgung 55 den F i g. 1 bis 3,

steuernden bistabilen Multivibratorschaltung (Flip- F i g. 7 einen Codeplan für die Schaltungsanordnung

Flop-Schaltung) logisch verbunden ist nach den F i g. 1 bis 3, Die Anordnung nach der Erfindung weist einen Fig.8 eine Darstellung (Zeitbild) des zeitlichen

relativ einfachen Schaltungsaufbau auf. Die Bauelemen- Ablaufes der Funktionsvorgänge in den Schaltungsan-

te der wichtigen notwendigen Verknüpfungsschaltun- 60 Ordnungen nach den F i g. 1 bis 3.

gen sind zu Baueinheiten zusammengefaßt, wodurch die Die F i g. 1 zeigt eine schematische Prinzipdarstellung

Komplexität der Schaltung verringert und vor allem für des Schlagwerks nach der Erfindung,

die diskrete Schaltungstechnik die Anzahl der erforder- Vom Uhrwerk 1 wird (z. B. bei einer Minutenwelle)

liehen Leitungsführungen vermindert wird. Durch die eine Auslösevorrichtung 2 betätigt, welche zur vollen

besondere Anordnung und Ausgestaltung des von einer es ganzen und zur vollen halben Stunde einen nachgeord-

Minutenwelle betätigbaren Auslösekontaktes in Verbin- neten elektronischen Impulsgeber 3 zur Auslösung eines

dung mit einer geeigneten Schaltungstechnik erhöht bestimmten Impulssignales veranlaßt, welches einer

sich die Betriebssicherheit der Anordnung nach der 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 Schlagsignales 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 10 überprüft. Bei einer durch die elektronische Vcrgleicherschaltung 9 festgestellten Übereinstimmung der Voreinstellung des Schalters 10 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.

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

F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung an Hand eines Logikplanes.

Die Einerminutenwelle 11 des Uhrwerkes 1 trägt eine Schleiffeder 12, welche bei jeder vollen ganzen Stunde die Lamelle 13 und bei einer jeden vollen halben Stunde die Lamelle 14 der Auslösevorrichtung 2 kontaktgebend berührt Die beiden Lamellen 12 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 0 führenden Zuleitung 16 verbunden.

Der aus den Teilen 11-16 bestehenden Auslösevorrichtung 2 ist nun der elektronische Impulsgeber 3 nachgeordnet Dessen Eingang wird durch eine aus zwei kreuzgekoppelten NAND-Stufen 17, 18 aufgebaute bistabile Multivibratorstufe (Flip-Flop) gebildet, deren Eingänge 19, 20 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, 30 und ferner einmal über jeweils drei hintereinandergeschaltete Inverterstufen 31,32 mit dem anderer. Eingang 29,28 je einer der beiden ODER-Stufen 25,26 verbunden, deren Ausgänge 33,34 durch eine negierte Antivalenzschaltung in Form einer NOXOR-Stufe 35 verknüpft sind. Der Ausgang 36 dieser NOXOR-Stufe 35 schaltet dann nach Potential 0, wenn die Eingänge 33, 34 dieser Stufe antivalent beschaltet sind Die NOXOR-Stufe gehorcht der logischen Bedingung

Y=AB

= ÄB ■ BA

Dieser geforderten Antivalenzbedingung wird jeweils dann entsprochen, wenn die Schleiffeder 12 entweder zur voüen ganzen Stunde die Lamelle 13 oder zur voüen halben Stunde die Lamelle 14 kontaktgebend berührt. Hierdurch wird 0-Potential entweder an den Eingang 19 der NAND-Stufe 17 oder an den Eingang 20 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

ίο beiden Eingänge 27, 29 und 28, 30 der beiden ODER-Stufen 25, 26. Der zeitliche Verlauf dieser Verzögerung wird im folgenden an Hand der F i g. 5a-5b, welche jeweils die Logikpläne von Auslösevorrichtung und elektronischem Impulsgeber in ver-

r, schiedenen Funktionsphasen zum Gegenstand haben, erläutert.

In der Darstellung nach F i g. 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 Po'entialfolge ein, welche von der Steuerung der Schlagsignalverabfolgung der letzten vollen halben Stunde herrührt. Die NAND-Stufe 18 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 40 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 kontaktge-

bend erreicht. Über Lamelle 13, Zuleitung 21 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 30 der ODER-Stufen 25, 26. Auf Grund der den Eingängen 28 und 29 vorgeschalteten Laufzeitglieder 32, 31 wechseln dort die Potentiale verzögert so daß sich momentan die Potentialfolge nach F i g. 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 eingenommen, und zwar nur solange, bis die

so durch die Laufzeitglieder 31, 32 bewirkte Verzögerung abgeklungen ist Danach ergibt sich die Potentialfolge längs des Impukweges 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 F i g. 5c. Die Beschallung der Lamellen

13 bzw. 14 während der maximal möglichen Dauer der Schlagsignalverabfolgung ist deswegen zweckmäßig,

es um Störeinflüsse während der Schlagsignalverabfolgung zu unterbinden. Diese, z. B. durch den nachgeordneten Steuerkontakt eic. bedingten Störungen könnten unter Umständen zu einer Rückschaltun e des bistabilen

Multivibrators, der durch die beiden kreuzgekoppelten NAND-Stufen 17,18 gebildet ist, führen.

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 29,28 der ODER-Stufen 25,26 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 40 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 Poter.tialfolge erreicht. Sie wird zumindest für die maximale Dauer der Schlagsignalverbfolgung beibehalten. Ist nach dieser Zeitspanne die Kontaktgabe zwischen der Schleif feder 12 und der Lamelle 14 unterbrochen, so stellt sich in der Schaltung des elektronischen Impulsgebers 3 wieder die bereits in F i g. 5a beschriebene und behandelte Potentialfolge läng* des Impulsweges ein.

Wenn die NAND-Stufe 40 der als bistabiler Multivibrator wirkenden beiden kreuzgekoppelten NAND-Glieder 40, 41 der elektronischen Steuervorrichtung 4 über den Eingang 38 durchgeschaltet ist, so wird über den Ausgang 42 der NAND-Stufe 40 auch der Transistor 43 aufgesteuert. Dies hat die Einschaltung der die Schlagsignalverabfolgung bewirkender. 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 mehrsrer Glocken bestehen kann, welche den Schlagtonerzeuger für das Schlagsignal darstellen. Über diese Schlagtonerzeuger kann das Schlagsignal eis Einfach- oder Mehrfachschlag oder als Mehrfachschlag-Mehrtonkombination verabfolgt werden.

Über eine Antriebswelle 45 steht das Antriebssystem für die Schlaghammerbetätigung (5) mit dem elektronischen Impulsgeber 7 in Wirkverbindung. Mit der Welle 45 läuft ein Kontaktarm 46 um, der bei einer jeden vollen Umdrehung sowohl die Lar.ielle 47 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 verabfolgenden Schlagsignale derart gewählt, daß die Welle 45 pro verabfolgtes Schlagsignal eine Umdrehung vollzieht.

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 49,50 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 56 auf der als Schlagtonerzeuger

ι ο dienenden Glocke 6 einen Ton.

Der Schalter 10 besteht aus 4 Schaltbahnen 60,61,62, 63, welche konzentrisch ineinander mit unterschiedlichen Radien angeordnet sind und von einer Schleiffedei 64 abgetastet werden, die ihrerseits von einer Stundenwelle 65 mitbewegt wird. An der Schleiffeder 64 sind 4 federnde Zungen 66—69 angeformt (siehe Fig.6), die die 4 Schaltbahnen 60-63 bei der Drehbewegung der Stundenwelle 65 überstreichen. Zweckmäßig werden die Schaltbahnen 60 bis 63 auf

2« 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

im Inneren der 4 konzentrisch zueinander angeordne-

2-y ten Schaltbat..ien 60—63 ist eine 5, durchgehende Kontaktbahn 70 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 F i g. 6 ist der Schalter 10 im einzelnen dargestellt. Die Schaltbahnen 60—63 sind nach einem aus der F i g. 7 ersichtlichen Codierungsplan belegt. Die Schaltbahn 60 umfaßt die Bahnsegmente 60a, 606, 60c, 604 6Oe, 60/; die Schaltbahn 61 die Bahnsegmente 61a, 6t b, 61c; die Schaltbahn 62 die Bahnsegmente 62a, 626 und die Schaltbahn 63 das alleinige Bahnsegment 63a. Die Bahnsegmente (60a-6Of, 61 a-61c, 62a und 62Z>, 63a, einer Schaltbahn (60—63), sind untereinander durch Nebenleiterbahnen 73,74,75 verbunden.

Die Codierung des Schalters 10 erfolgt, wie aus der Fig.7 ersichtlich ist, nach einem 4-Bit-Binär-Code Diese Codierung erlaubt 2⁴=16 Steuerkombinationen wovon jedoch nur 13, nämlich 0 und 1 — 12 benötigi werden.

In F i g. 7 stellt die erste Spalte die Anzahl der jeweils nacheinander verabfolgten Stundenschlagsignale dar. Ir der zweiten Spalte ist die Markierung der Ausgang« 100-103 des elektronischen Zählers 8 bzw. dei Eingänge 91, 93, 95, 97 der ODER-Stufen 85-88 ir Form einer Wahrheitstabelle gezeigt.

Demgegenüber zeigt die dritte Spalte die durch die Belegung der Schaltbahnen 60-63 des Schalters IC erzielte Codierung zur Abwicklung der entsprechenden jeweils in der ersten Spalte vermerkten Schlagsignalfol· ge. Es ist ersichtlich, daß diese durch den Schalter 10 dei Stellung des Stundenzeigers zugeordnete Codierung anlivalent zu der Markierung an den Ausgänger 100 -103 des elektronischen Zählers 8 ist

Zur Verwirklichung der Belegung des Schalters K

bo gemäß der Wahrheitstabelle der dritten Spalte dei F i g. 7, ist j eweils dann, wenn 0-Potential vorgeschrie ben ist, eine Absenkung des Potentiales L über di< Schaltbahnen des Schalters 10 auf Potential ( durchzuführen. Dies wird durch die Zuordnung vor

h5 Bahnsegmenten 60a-6Of, 61a-61c, 62a, 62b und 63; auf den entsprechenden Schaltbahnen 60—63 erreicht derart, wie dies in der letzten Spalte der Fig.; dargestellt ist.

Der Schalter 10 ist mit 4 Zuleitungen 80, 81, 82, 83, weiche mit den Schaltbahnen 60, 61, 62, 63 verbunden sind an je einen Eingang 90, 92, 94, 96 von 4 ODER-Schaltungen 85, 86, 87 und 88 geführt Die anderen Eingänge 90,93, Si, 97 dieser ODER-Schaltungen 85-88 werden mit Ausgängen 100, 101, 102, 103 des elektronischen Zählers 8 verbunden. Die Ausgänge der 4 ODER-Schaltungen 85-88 sind den Eingängen 105-108 einer den ODER-Schaitungen 85-88 nachgeordneten NAN D-Stufe 110 zugeführt. Die durch den elektronischen Zähler 8 vorgenommene Impuls- bzw. Schlagsignalzählung wird nach dem 4-Bit-Binär-Code an den Ausgängen 100 — 103 des elektronischen Zählers 8 markiert

Diese Markierung wiederum wird ihrerseits über die ODER-Schaltungen 85-88 mit der vom Schalter 10 gegebenen Belegung, welche ebenfalls nach einem 4-Bit-Binär-Code erfolgt, verglichen. An den Ausgängen 100 — 103 des elektronischen Zählers 8 erscheint die Markierung in positiver Logik, die Ausgänge 80—83 des Schalters 10 hingegen werden in negativer Logik belegt, so daß die gegenseitigen Markierungen zueinander antivalent sind.

Treffen an den Eingängen 90,92,94,96 und 91,93,95, 97 der 4 ODER-Schaltungen zwei zueinander antivalente 4-Bit-Binär-Codierungen zusammen, so sind die ODER-Bedingungen für alle 4 ODER-Schaltungen 35-88 erfüllt und somit auch alle UND-Bedingungen für die NAND-Stufe 110. Das heißt bei Erfüllung der gestellten antivaienten Bedingungen erscheint am Ausgang 111 der NAND-Stufe 110 Potential 0. 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 10 der Anordnung nach der Erfindung, daß die Bahnsegmente 60a-60/für die ihrem Stellenwert nach niedrigsten Binäreinheiten auf der außen liegenden Schaltbahn 60 mit dem größten Radius und die Bahnsegmente 61a—61c, 62a 626 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 Schaltbahn 70 auf dem kleinsten Radius angeordnet ist.

Durch diese Anordnung ergibt sich für die zahlreichen kürzeren Bahnsegmente 60a —60/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 70 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 60—63 eine Überdeckung A zwischen auf derselben Höhe endenden und beginnenden Bahnsegmenten vorgesehen. Diese Überlappung ist in der letzten Spalte der F i g. 7 dargestellt. Der Betrag dieser Überlappung ergibt sich aus den womöglichen Toleranzen der Bahnsegmente 60a—60/; 61a — 61c,· 62a, 626; 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 60—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 OOOL (= 1) der Fall sein könnte.

Streng genommen müßte bei allen Stellen auf den Schaltbahnen 60 bis 63, bei denen auf einer Bahn ein Bahnsegment endet und auf einer anderen Bahn ein Bahnsegment beginnt, eine Überlappung vorliegen, um

ίο zu verhindern, daß im Falle von auftretenden Toleranzen ein Fehlschlagen zustande kommt Auf keinen Fall darf jedoch eine Beschaltung durch den Schalter ϊθ mit 90 = L,92 = L,94=Lund96 = Lzustande 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 10 durch die Stundenwelle 65 bewirkt ist

Eine andere zweckmäßige Ausgestaltung des Schalters 10 nach der Erfindung ist aus der F i g. 6 entnehmbar und besteht darin, daß die Nebenleiterbahnen 73 — 75, welche der elektrischen Verbindung untereinander der Bahnsegmente 60a—60/; 61 a bis 61c; 62a, 626 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-60/ oder der Nebenleiterbahn 73 angeschlossen werden, da bei dieser Schaltbahn 60 bei nach außenführender Zuleitung 80

keine Überschneidungsprobleme auftreten.

Durch die Unterbrechung der Nebenleiterbahnen 73 — 75 hindurch, wird die Zuleitung 72 zur Kontaktbahn 70 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, 61 b, 6Od) und OLLL (63a; der Schaltbahnen 60—62 und 63 vorgesehen sind.

Ähnlich wie der Schalter 10, 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

so Auslösekontaktvorrichtung 2 und der Schalter 10 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 2 und des Schalters 10 gemeinsam auf einer gedruckten Leiterplatte (59) angeordnet sind.

Der Ausgang 111 der NAND-Stufe UO ist über die Zuleitung 112 an den Eingang 113 einer NOXOR-Stufe 115 geführt, deren zweiter Eingang 114 vom Ausgang einer NAND-Stufe 116 steuerbar ist.

Der Eingang 117 dieser NAND-Stufe 116 ist mit dem Ausgang 100 des elektronischen Zählers 8 verbunden, welcher den Ausgang des niedrigsten Stellenwertes der Binär-Codierung darstellt An diesem Ausgang 100 erscheinen die Binärwerte zu der Potenz 2°, also 0 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 120 der elektronischen Steuervorrichtung 4 geführt Der Eingang 120 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 100-103 gezählt Ist die durch die Einstellung des Stundenzeigers bzw. des Schalters 10 vorgegebene Anzahl von verabfolgten Stundenschlägen erreicht, so liegt an den Eingängen 91, 93, 95, 97 und 90, 92, 94, 96 der ODER-Stufen 85-88 eine zueinander aistivalente Codierung bzw. Markierung vor. Die Erfüllung dieser logischen Bedingung führt über die NAND-Stufe 110 zu einer Absenkung am Ausgang Ul von Potential 0, welches dem Eingang 113 von 115 zugeführt wird.

Am Ausgang 24 der NAND-Stufe 18 des elektronischen Impulsgebers 3 liegt in dieser Funktionsphase Potential 0, so daß unabhängig von dem Potential am Ausgang 100 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 120 der elektronischen Steuervorrichtung 4 erscheint Potential 0. Dadurch wird der bistabile Multivibrator der elektronischen Steuervorrichtung 4, der aus den kreuzgekoppelten NAND-Stufen 40 und 41 gebildet ist, umgeschaltet und die Bestromung der die Schlagsignalverabfolgung 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 100 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 110, 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 eines Halbstundensignales wieder unterbunden wird.

Der Ablauf der beschriebenen Funktionsvorgänge ist in F i g. 8 der zugehörenden zeichnerischen Unterlagen in Form eines Zeitbildes festgehalten, in welchem die Funktionszustände der einzelnen logischen Schaltelemente nach ihrem zeitlichen Funktionsablauf gegenübergestellt sind.

In der F i g. 8 stellen die Zeitphasen fi und f2 die zeitlichen Verzögerungen dar, welche zur vollen halben (30') und zur vollen ganzen Stunde (60', 00') durch die Laufzeitglieder 31 bzw. 32 des Impulsgebers 3 hervorgerufen werden und zur Erzeugung kurzer Setzimpulse am Ausgang 36 der negierten Exklusiv-ODER-Stufe 35 dienen, welche die Umsteuerung der elektronischen Steuervorrichtung 4 (Flip-Flop-Stufe) und damit die Einschaltung der Verabfolgung des Stunden- und des Halbstundenschlages zur ^polge haben.

Die Zeitphasen ti und U zeigen die Abschaltvorgänge nach Verabfolgung des Halbstundenschlages (t₃) und nach Verabfolgung eines Stundenschlages (U)-

Durch jeweils an den Ausgängen 111 oder 100 der elektronischen Vergleicherschaltung (9) bzw. des elektronischen Zählers 8 auftretende Impulse, wird über die nachgeordnete logische Schaltungsanordnung 115, 116 am Ausgang 119 der Rücksetzimpuls für die elektronische Steuervorrichtung 4 (Flip-Flop-Schaltung) hervorgerufen, was die Stillsetzung der der Schlagverabfolgung dienenden Mittel nach sich zieht

Zur Verdeutlichung der Funktionsvorgänge, welche während der Zeitphasen fj, f₂, f3 und U im einzelnen ablaufen, wurde der Abbildungsmaßstab dieser Zeitphasen größer gewählt, als es dem Maßstab der Diagramme dieser F i g. 8 eigentlich entsprechen würde.

Die F i g. 3 hat in schematischer Darstellung eine Weiterbildung der Anordnung nach F i g. 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 Einschlagwekker 6 übermittelt werden, der als Schlagtonerzeuger dient. Die in der der Schlagsignalverabfolgung dienenden Einrichtung 5 erzeugten Impulse werden auch dem Impulsgeber 7 übermittelt, welcher über die Zuleitung 53 den Zähleingang 54 des elektronischen Zählers 8 steuert.

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 Zweischlagwekkers 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 des zur zeitlichen Steuerung des Schlagwerkes nach der Erfindung vorgesehenen Quarzuhrwerkes 1; 130, 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 130 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 kurzzeitige Beaufschlagung des Schlagtongebers

19 20

eher ebenfalls als polarisierter Einschlagwecker Es ist eine solche Weiterbildung der Gegenstände

bildet sein kann, erreichbar ist nach der Erfindung nach den F i g. 3 und 4 denkbar, daß

ι dem solchermaßen fremd gesteuerten Impulsge- der Impuisgeber 5 der Einrichtung für die Schlagsignal-

wird der diesem nachgeordnete Impulsgeber 7 verabfolgung und der Impulsgeber 7 für den elektroni-

lert, welcher für den Zähleingang 54 des 5 sehen Zähler 8 in einem einzigen Impulsgeber (5)

onischen Zählers geeignete Zählimpulse erzeugt. zusammengefaßt sind.

Hierzu 9 Blatt Zeichnunuen

Claims (26)

Patentansprüche:

1. 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 Halbstundensignals steuert und das bei einem jeden abgegebenen Stunden- oder ggf. ι ο Halbstundensignal um eine Zähleinheit verstellbar ist und welches nach der Schlagsignalverabfolgung wieder in eine Ausgangsposition rückführbar ist, mit einem von der Minutenwelle betätigbaren Auslöseglied, das die Verabfolgung des Stundensignals und des Halbstundensignals einleitend auslöst und mit einem zusammen mit der der Schlagsignalverabfolgung dienenden Einrichtung betätigbaren Impulsgeber, durch welchen das Zähiglied bei einer jeden Verabfolgung eines Schlagsignals 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 Setz-Eingang einer bistabilen Multivibratorschaltung (4) logisch verbunden ist, über deren Ausgang die der Schlagsignalverabfolgung dienende Einrichtung (5) steuerbar ist, daß ein von der Stundenwelle des Uhrwerkes (1) betätigbarer Schalter (10) mit mehreren von diesem codiert beschaltbaren Ausgängen (80—83) und ein rückstellbarer elektronischen Zähler (8) mit codierten Ausgängen (100— 103) vorgesehen sind, daß Schalter (10) und elektronischer Zähler (8) miteinander durch eine elektronische Vergleicherschaltung (85—88, 110) logisch verbunden sind, deren Ausgang (111) mit dem Rücksetzeingang (120) 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 (49,50) aufweisende, bei einer jeden Verabfolgung eines Schlagsignals in Funktion tretende Impulsgeberschaltung (7) mit dem Zähleingang (54) des rückstellbaren elektronischen Zählers (8) verbunden ist.

2. Elektronisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 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 (20) zur vollen halben Stunde von der Auslösekontaktvorrichtung (2) angesteuert wird, und daß ein jeder der Ausgänge (23, 24) der bistabilen Multivibratorschaltung (17, 18) einmal direkt mit dem einen Eingang (27, 30) 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 Ausgänge (33, 34) wiederum mit den Eingängen einer logischen negierten Antivalenzschaltung (NO-XOR) (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) bestehen, welche mit der ersten Inverterstufe (31, 32) in Reihe geschaltet sind

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, 20) 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 (10) mit mehreren Ausgängen (80—83), welche codiert beschaltbar sind, auf einer gedruckten Leiterplatte (59) aufgebrachten kreisförmigen Schaltbahnen (60—63) besteht, die entsprechend der vorgesehenen Codierung leitende Bahnsegmente (60a-60f; 61 a-61 c; 62a-62b, 63a) aufweisen, wobei diese leitenden Bahnsegmente einer jeden Schaltbahn untereinander durch Nebenleiterbahnen (73, 74, 75) verbunden und jeweils einem eigenen Ausgang (80—83) zugeordnet und die Schaltbahnen (60—63) von einem diesen gemeinsamen Schleifkontakt (64) abtastbar sind.

7. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quaizgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Vergleicherschaltung aus die π korrespondierenden Ausgänge (100—103; 80—83) des elektronischen Zählers (8) und des von einer Stundenwelle (65) des Uhrwerkes (1) betätigbaren Schalters (10) verknüpfenden η logischen Schaltungen (85-88) besteht, deren η Ausgänge (105—108) in einer weiteren logischen Schaltung (UO) miteinander logisch verknüpft sind, deren Ausgang (111) mit dem »Reset«-Eingang (120) 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, daß die η logischen Schaltungen, die die η korrespondierenden Ausgänge (100-103; 80—83) des elektronischen Zählers (8) und des von einer Stundenwelle (65) des Uhrwerkes (1) betätigbaren Schalters (10) verknüpfen, als ODER-Schaltungen (85—88) ausgebildet und die diese verknüpfende nachgeordnete logische Schaltung als NAND-Schaltung (110) ausgestaltet ist; und daß die Codierungen der Ausgänge (100—103) des elektronischen Zählers (8) und der Ausgänge (80—83) des Schalters (10) zueinander antivalent sind.

9. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur

Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Verabfolgung des Halbstundensignals ein Ausgang (100) des elektronischen Zählers (8) und ein bei der Auslösung des Halbstundensignals beschalteter Zweig (12,14,20,18, 24j, der von einer Minutenwelle (11) des Uhrwerkes (1) betätigbaren Auslösekontaktvorrichtung (2) bzw. des dieser nachgeordneten Impulsgebers (3) durch eine logische Schaltung (116) miteinander logisch verknüpft ic sind, deren Ausgang (114) seinerseits mit dem Ausgang (111) der elektronischen Vergleicherschaltung (85—88; 110) über eine weitere logische Schaltung (115) logisch verbunden ist, wobei deren Ausgang (119) wiederum mit dem »Reset«-Eingang (120) der die Verabfolgung des Schlagsignais mittels der Einrichtung (5) steuernden bistabilen Multivibratorstufe (4; 40,41) logisch verbunden ist.

10. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Verabfolgung des Halbstundensignals der dem binären Zahlenstellenwert nach niedrigste Ausgang (100) des elektronischen Zählers (8) und der bei der Verabfolgung des Halbstundensignals durch die Auslösekontaktvorrichtung (2) durchgeschaltete Ausgang (24) des dieser nachgeordneten bistabilen Multivibrators (17, 18) des Impulsgebers (3) durch eine NAND-Stufe (116) logisch verknüpft sind, und daß der Ausgang (114) dieser NAND-Stufe (116) und jo der Ausgang (111) der die antivalent codierten η korrespondierenden Ausgänge (100—103) des elektronischen Zählers (8) und des Schalters (10) durch ODER-Schaltungen (85—88) logisch verknüpfende und deren (85—88) Ausgänge durch eine NAND-Stufe (110) logisch verbindenden elektronischen Vergleicherschaltung an jeweils einen Eingang (114, 113) einer negierten Antivalenzschaltung (NOXOR-Stufe) (115) geschaltet sind, deren Ausgang (119) einerseits an den Rückstelleingang (122) des elektronischen Zählers (8), andererseits an den Rücksetz-Eingang (120) der die Steuerung der Einrichtung (5) zur Schlagsignalverabfolgung bewirkenden bistabilen Multivibratorstufe (4; 40, 41) 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 (10) und die elektronische Vergleicherschaltung (85—88; 110) über je vier codierte Ausgänge (100—103, 80—83) bzw. Eingänge (91,93,95,97; 90,92,94,96) 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 angeordnete Leiterbahnen (13, 14) gebildet ist, die durch eine mit einer Minutenwelle (11) umlaufende Schleiffeder (12) abtastbar sind.

13. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach b5 Anspruch 1, 6 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösekontaktvorrichtung (2) und der von einer Stundenwelle (65) verstellbare Schalter (10) 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 (10) 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 (60a -6Cf) für die ihrem Stellenwert nach niedrigste Binäreinheit auf der Schaltbahn (60) mit dem größten Bahnradius angeordnet sind und daß die Bahnsegmente (61a-61c;62a, 62b; 63a) tür die Binäreinheiten mit jeweils ansteigendem Stellenwert auf Schaltbahnen (61, 62, 63) mit abnehmend kleinerem Bahnradius angeordnet sind.

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 (10) dienende Schaltbahn (70) auf dem kleinsten Bahnradius konzentrisch zu den übrigen Schaltbahnen (60—63) angeordnet ist

17. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Abtastrichtung der Schaltbahnen (60—63) eine Überdeckung (A) zwischen auf derselben Höhe endenden und beginnenden Bahnsegmenten (60a, 61a; 606, 61a, 62a; 60d, 616, 62a, 63a; 626, 63a, 60aj verschiedener Schaltbahnen (60—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 (60a— 60/; 61a—61 c; 62a, 62b) — jeweils untereinander — dienen, an einer mehreren Schaltbahnen (60—62) gemeinsamen Stelle unterbrochen sind, und daß an dieser Stelle der Schaltbahnen (60—62) Verbindungsleitungen (80—83,72) herausgeführt sind.

19. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1, 6 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungsstelle der Schalt- (60—62) und Nebenleiterbahnen (73—75) zwischen den Belegungen LOOO (62a, 616, 6OdJ und OLLL (63a; des Schalters (10) 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 (F i g. 3).

21. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (5) als astabiler Multivibrator ausgebildet ist.

22. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß der polarisierte Schlagwecker als auf einen monopola-

ren Impuls ansprechender und am Ende desselben selbständig rückstellbarer Zweischlagwecker ausgebildet ist.

23. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1 und 20, 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 20, dadurch gekennzeichnet, daß der die Einrichtung zur Schlagsignalverabfolgung bildende, von der elektronischen Steuervorrichtung (4) ein- und ausschaltbare Impulsgeber (5) fremdgesteuert ist.

25. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch 1,20 und 24, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung einer Quarzuhrenschaltung (130— 132) für das Uhrwerk (t) der Impulsgeber (5) durch vom Frequenzteiler (131) dieser Quarzuhrenschaltung (130—132) herleitbare Impulse gesteuert ist.

26. Elektrisches Schlagwerk, insbesondere zur Anwendung bei quarzgesteuerten Uhren, nach Anspruch I₁ 20, 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.