DE2744799C3 - Elektromechanische Kalenderuhr - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromechanische Kalenderuhr mit einem Untersetzungsgetriebe, das das Stundenrad mit einem Mitnehmerrad eines Kalender-Anzeigeorgans verbindet, das schrittweise in vierundzwanzig Stunden um einen Schritt vorrückt.

Derartige Kalenderuhren gehören zum Stand der Technik, wie er sich beispielsweise aus F. S c h m i d I i η,

2) »Elektrische und elektronische Armbanduhren«, Band I, 1970, S. 277, ergibt.

Der Erfindung lieg', die Aufgabe zugrunde, einen Mechanismus zu schaffen für Momentansprünge eines Anzeigeorgans für den Kalender, sei es für die

Vi Monatsdaten, sei es für die Wochentage, das einfach, billig und zuverlässig ist.

Bisher enthalten Antriebsmechanismen für Momentansprünge eines Anzeigeorgans des Kalenders im allgemeinen ein Organ, das innerhalb von 24 Stunden

r> eine Umdrehung macht, eine Feder, die sich fortschreitend unter der Wirkung dieses sich drehenden Organs bei einer Umdrehung für 24 Stunden auflädt, und einen Ausklinkmechanismus, der die Feder einmal in 24 Stunden freigibt, wodurch es ermöglicht wird, das

*<> Anzeigeorgan für Monatsdaten oüer Wochentage augenblicklich anzutreiben.

Solche Mechanismen sind unvermeidlich kompliziert, teuer und empfindlich.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird

r> erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dieses Untersetzungsgetriebe ein Untersetzungsverhältnis von einer ganzen Zahl größer als 2 hat. wobei das Getriebe so geartet ist, daß einerseits das An/.eigeorgan sich um einen Schritt nur dann vorschiebt, wenn das Stundenrad

ι» 2wei vollständige Umdrehungen mit seiner normalen Geschwindigkeit von einer Umdrehung in zwölf Stunden ausgeführt hat, und daß andererseits das Stundenrad nach diesen beiden Umdrehungen mit einer Geschwindigkeit über der Normalgeschwindigkcit

Yi mitgenommen wird, wobei es auf mindestens einer seiner Umdrehungen den Vorschub des Anzeigeorgans hervorruft.

Weitcrausbildungen der Erfindung sind in den Untcransprüchcn angegeben.

ι -ι Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele einer elektromechanischen Kalenderuhr näher erläutert. Ils zeigt

Fig. I eine Draufsicht auf einen Teil einer ersten Ausführurigsform einer elektromechanischen Kalenderuhr,

F i g. 2 das Schaltbild des Sleiierkreises dieser I Ihr.
f i H- ' die verschiedenen logischen Zustände he-

stimmter Punkte dieses Steuerkreises,

Fig.4 eine Draufsicht auf einen Teil einer zweiten Ausführungsform einer elektromechanischen Kalenderuhr und

F i g. 5 ein Schaltbild des Steuerkreises dieser Uhr.

Die Uhr entsprechend der ersten dargestellten Ausführungsform umfaßt einen Datumanzeiger 1 in Form einer Krone mit einer doppelten Innenzahnuiig, wobei die eine Innenzahnung la die Form einer bogenförmigen Schweifung und die andere auf die Hälfte der Dicke der Krone angeordnete Zähne 16 hat.

Der Mechanismus für die Mitnahme der Daten durch das Uhrwerk umfaßt ein Mitnehmerrad 2 mit einem Vorsprung 2a in Kreisbogenform, der einmal pro Umdrehung mit der Zahnung \b der Krone 1 zusammenwirkt, um diese um einen Schritt mitzunehmen. Dieses Rad 2 trägt eine Hebelscheibe 3 mit einer Schweifung 4 in Kreisbogenform, die mit der Zahnung la zusammenwirkt, um die Verriegelung der Krone 1 zu gewährleisten, wenn diese nicht mitgenommen wird. Das Rad 2 wird von einem Antriebsritzel 5 mitgenommen, das mit einem Rad 6 formschlüssig ist, das seinerseits mit dem Stundenrad 7 in Eingrhi steht. Dieses letztere weist einen Steuerstift 8 auf, der einmal pro Umdrehung mit einer biegsamen Klinge 9 zusammenwirkt, um es in Berührung mit einem Klötzchen IU zu bringen.

Das Untersetzungsverhältnis zwischen dem Stundenrad 7 und dem Mitnehmerrad 2 beträgt eine ganze Zahl größer als 2, wobei das Getriebe so beschaffen ist, daß das Rad 2 die Datumanzeige-Krone 1 nur antreibt, wenn das Stundenrad 7 zwei vollständige Umdrehungen mit seiner Normalgeschwindigkeit von einer Umdrehung in zwölf Stunden ausgeführt hat.

Dank der im folgenden beschriebenen Mittel wird das Stundenrad 7 mit einer über seiner Normalgeschwindigkeit liegenden Geschwindigkeit mitgenommen, wobei sich der Vorsprung 2a des Mitnehmerrades 2 in Eingriff mit der Zahnung \b der Datumanzeige-Krone 1 befindet, was einen schnellen Vorschub dieser hervorruft.

Der Mitnehmermotor 11 der Anzeigeorgane der Uhr wird durch einen Steuerkreis 12 betätigt, der Impulse aus einer Zeitbasis 13 erhält, die beispielsweise aus einem Quarzresonator bestehi. dessen Ausgangssigniale nacheinander durch zwei Frequenzteiler 14 und 15 geteilt werden.

Der dargestellte Sleuerkreis umfaßt weiterhin einen logischen »Datum«-Scha!tkreis der den schnellen Vorschub des Motors beim Sprung des Datums steuert. Dieser logische Schaltkreis umfaßt den Unterbrecher 9—10, einen Umschalter 16, einen Verzögerer 17, zwei Zähler 18 und 19, drei UND-Gatter 20, 21 und 22, wobei das UND-Gatter 21 reziprok ist, und zwei ODER-Galter 23 und 24.

Der Verzögerer 17 soll verhindern, daß ein ungewolltes Schließen des Unterbrechers 9—10 beispielsweise aufgrund eines Stoßes den Betrieb der Vorrichtung stört. Sein Ausgang liefert nur dann ein Signal 1, wenn sein Eingang selbst während einer 21eit, die länger ist als seine Verzögerung T, ein Signal erhätt.

Der Inhalt des Zählers 18 kann gleich 0, I oder 2 sein. Der Ausgang 18a des Zählers 18 befindet sich im logischen Zustand I, wenn di'r Inhalt dieses Zählers gleich I ist, während der Ausgang 18ösich im logischen Zustand 1 befindet, wenn der li'halt des Zählers gkich 2

Der Zähler 19 hat eine Leistungsfähigkeit von 1441.

wobei sein Inhalt van 0 bis 1440 laufen kann. Der reziproke Ausgang 19a des Zählers 19 befindet sich im logischen Znstand 0, wenn der Inhalt dieses Zählers gleich 0 ist, der reizproke Ausgang 196 befindet sich im logischen Zustand 0, wenn der Inhalt des Zählers gleich 1440 ist. Er hat einen Eingang 19c zur Rückstellung auf Null.

Dieser Schaltkreis arbeitet wie folgt:
Die von der Zeitbasis 13 gelieferten Signale mit einer

ίο Frequenz von 32 kHz werden vom ersten Frequenzteiler 14 bis auf eine Frequenz von 64 Hz geteilt. Der zweite Frequenzteiler 15 teilt die Frequenz dieser Signale noch bis auf eine Frequenz von '/30 Hz. Bei normalem Betrieb steuert dieses Signal von ¹AjO Hz den

r. Steuerkreis 12 des Motors 11 durch das ODER-Gaiter 23.

Beim Durchlauf durch Mittag schließt das Stundenrad 7 den Kontakt 9—10 derart, daß der Eingang des Umschalters 16 sich im logischen Zustand 0 und sein Ausgang sich im logischen Zustand 1 befindet Nach der Zeit T geht der Ausgang des Verzog:rers 17 in den logischen Zustand i über. Das durch das S:hiießen des Kontaktes 9—10 erzeugte Signal erhöht den Inhalt des Zählers 18, der sich bis dahin auf 0 befand, um eine

.'Ι Einheit, und läuft so auf 1, was seinen Ausgang 18a in den logischen Zustand 1 führt, und bringt den Zähler 19 durch seinen Eingang 19c auf 0 zurück. Der reziproke Ausgang 19a des Zählers 19 befindet sich im logischen Zustand 0, und sein reziproker Ausgang 19ί> befindet

jo sich im logischen Zustand 1, wobei der Inhalt des Zählers ungleich 1440 ist.

Beim Durchlauf des Stundenzeigers durch Mitternacht schließ! das Stundenrad den Kontakt 9—10 erneut derart, daß der Eingang des Umschalters 16 sich

si im logischen Zustand 0 und der Ausgang sich im logischen Zustand 1 befindet. Nach der Zeit Γ erhöht dieses Signal den Inhalt des Zählers 18 um eine Einheit, der dann von I auf 2 läuft, was seinen Ausgang 18Z> in den logischen Zustand 1 bringt. Dieses logische Sigual 1

in wird an den Eingang 20a des UND-Gatters 20 durch das ODER-Gatter 24 hindurch angelegt. Dieses UND-Gatter 20 kann auf diese Weise die aus dem Ausgang des Frequenzteilers 14 kommenden Impulse durchlaufen lassen, die an seinen Eingang 20b angelegt sind, wobei

r. sein Eingang 20c sich ebenfalls im logischen Zustand 1 befindet, und zwar aufgrund der Tatsache, daß der Ausgang 196 des Zählers 19 im logischen Zustand 1 ist. Man findet dann das Signal von 64 Hz am Ausgang des UND-Gatters 20 wieder, wobei das Signal an den

■>" Eingang des ODER-Gatters 23 angelegt wird, und von dort an den Steuerkreis 12 des Motors 11. Dieser Motor dreht dann pro Sekunde mit 64 Schritt. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 20 wird ebenfalls durch das UN D-Cat ter 22 hindurch an den Zähler 19 angelegt.

Damit dies so geschieht, ist es erforderlich, daß dieses UND-Gatter 22 offen ist, d.h. daß der reziproke Ausgang des reziproken UND-Gatters 21 sich im logischen Zustand 1 befindet. Dann ist der Eingang 21a des reziproken UND-Gatters 21 mit dem Ausgang des UND-Gatters 20 verbunden. Dieser Eingang 21a empfängt dann das Signal von 64 Hz. Der Eingang 216

ist mit dem Ausgang des Frei" 'tellers 15 verbanden.

der sich nur alle dreißig Sck :u!<. iinmal im logischen /.lisiand 1 befindet. Auf <Ül j Weise, und wenn der i .|ucnzteiler 15 keine Ί ils- aussendet, um den Motor 11 um einen Schrill vn,.. uvjhicbcn, wobei dreißig Sekunden an den Zustand der Ulir hinzugefügt werden, bleibt der Eingang 21 ödes reziproken UND-Gatters 21

ständig im logischen Zustand 0 und sein Ausgang infolgedessen im logischen Zustand I. so daß alle Impulse vom Zähler 19 gezählt werden. Wenn dieser Zähler 1440 Impulse erhalten hat, was der Anzahl von Impulsen entspricht, die der Motor 11 erhalten muß, um das Stundenrad 7 um eine volle Umdrehung weiterzubringen, dann läuft der Ausgang 196 des Zählers 19 vom logischen Zustand 1 in den logischen Zustand 0, was das UND-Gatter 20 blockiert. Der Motor 11 wird dann nicht mehr mitgenommen.

Wenn im Verlauf der Mitnahme des Motors 11 bei großer Geschwindigkeit der Frequenzteiler 15 dem Motor einen Steuerimpuls erteilt, wird dieser Impuls an den Eingang 216 des reziproken UND-Gatters 21 angelegt. Während seine beiden Eingänge 21a und 216 sich gleichzeitig im logischen Zustand I befinden, befindet sich sein Ausgang im logischen Zustand 0, was den aus dem UND-Gatter 20 kommenden Impuls daran hindert.das UND-Gatter 22zu durchqueren. Der Zähler 19 zählt diesen Impuls jedoch nicht. Auf diese Weise schiebt sich der Motor um 1441 Schreine vor, d. h. 1440. um den Stundenzeiger um eine Umdrehung zu drehen, und einen Schritt, um die Uhr um dreißig Sekunden weiterzudrehen, wobei diese 30 Sekunden den normalen Vorschub der Zeiger entsprechen. Dies zeigt, daß das reziproke UND-Gatter 21 die Rolle eines Sicherheits- ^haltkreises spielt.

Selbst wenn wahrend des Datum 'μ. ^iges der Kontakt 9—10 sich wieder schließt, was den Inhalt des Zählers 18 von 2 auf 0 bringt, d. h. daß sein Ausgang 186 vom logischen Zustand 1 auf den logischen Zustand 0 läuft, dauert die Mitnahme des Motors mit großer Geschwindigkeit an. bis der Zähler 19 den Wert 1440 erreicht hat, wobei der Ausgang 19a des Zählers 19 den Eingang 20a des UND-Gatters ?0 durch das ODER Gatter 24 hindurch im logischen Zustand 1 hält. Diese Funktion ist erforderlich, weil man nicht mit absoluter Genauigkeit den Moment des Schlusses des Kontaktes 9—10 nach einer vollen Mitnahme-Umdrehung des Datums gewährleisten kann.

F i g. 3 zeigt die verschiedenen logischen Zustände verschiedener Punkte des Steuerkreises:

Abschnitt a zeigt die logischen Zustände am Ausgang des Frequenzteilers 14. wo die Frequenz 64 Hz beträgt.

Abschnitt b zeigt die logischen Zustände am Ausgang des Frequenzteilers 15. wo die Frequenz '/ic HZ beträgt.

Abschnitt c zeigt die Spannungen am Ausgang des Steuerkreises 12 des Motors.

Abschnitt d zeigt die logischen Zustände am Ausgang 18a des Zählers 18.

Abschnitt e zeigt die logischen Zustände am Ausgang 186 des Zählers 18.

Abschnitt f zeigt die logischen Zustände am Ausgang 19a des Zählers 19.

Abschnitt g zeigt die logischen Zustände am Eingang des Zählers 1 und

Abschnitt h zeigt die logischen Zustände am Ausgang 196des Zählers 19.

Die Spalten I und Il entsprechen dem normalen Lauf der Uhr nach Mittag. Spalte 111 entspricht dem Anfang der Mitnahme mit hoher Geschwindigkeit bei Durchlaufen durch Mitternacht.

Spalte IV entspricht dem Betrieb, wenn der Frequenzteiler !5 einer. Antriebsirnpu!'. aussendet.

Spalte V entspricht dem Ende der Mitnahme mit großer Geschwindigkeit.

Spähe Vl entspricht dem Schließen des Kontakts 9—10 bei Durchlaufen von Mittag.

In dem beschriebenen und dargestellten Beispiel wire das Datum-Anzeigeorgan gesteuert, nachdem da? Sliindenrad zwei vollständige Umdrehungen mit seiner normalen Geschwindigkeit von einer Umdrehung ir zwölf Stunden ausgeführt hat, und dies im Lauf einer dritten Umdrehung, während derer es mit einer sehi erhöhten Geschwindigkeit mitgenommen wird. In einci Abwandlung kann man den Fall vorsehen, wo da; Stundenrad mit großer Geschwindigkeit eine G> ,rii
anzahl von Umdrehungen über 1 vollführt, um dit Miinahme der Datum-Anzeigeorganc zu gewährleisten

In der zweiten Ausführungsform (F i g. 4 und 5) ist dit Kontaktvorrichtung 8 — 9—10 der ersten Ausfühi-.in^s form durch einen Stift 31 ersetzt, der vom Datum-Mit nchmcrrad 2 getragen wird und mit einer biegsamer Klinge 32 zusammenwirkt, um es einmal pro Umdr? hung in Berührung mit einem Klöi/.chcn 33 zu bringen Diese Anordnung hat im Vergleich zur erster Ausführungsform den Vorteil, daß die biegsame Klingt und das K.ontaktklötzchen vom Mittelpunkt der Uh entfernt angeordnet sind, wo der Platz, sehr beschränk ist.

rVr elektronische Schaltkreis ist in dieser Aiisfüh rungsform ebenfalls einfacher als in der ersten. Er weis (F i g. 5) zwei UND-Gatter 34 und 35, zwei ODERGat !< : J6 und 37 und einen Zähler 38 auf, der von ü bis I44( zählen l;ann.

Der Steuerkreis 12 des Motors H und die Zcitbasi 13. die Frequenzteiler 14 und 15, der Umschalter 16 um der Verzögerer 17 entsprechen ii/ücn der erster Ausführungsform.

Der Kontakt 31—32 schließt sich ungefähr be Mitternacht nach einem normalen Vorschubimpuls, de durch den Teiler 15 ausgegeben wird. Der folgende vor diesem Teiler ausgegebene Impuls durchquert zu gleichen Zeit, zu der er den Vorschub des Motors durcl das ODER-Gatter 37 erzeugt, die UND-Gatter 34 um ODER-Gatter 36. um zu gleicher Zeit wie der in diesen Moment vom Teiler 14 ausgegebene Impuls da: UND-Gatter 35 zu erreichen. Dieser Impuls, der an Ausgang dieses UND-Gatters 35 wieder auftritt, erhöh den Inhalt des Zählers 38 um eine Einheit, die dann von ( auf 1 läuft. Der reziproke Ausgang 38a, der sich in logischen Zustand 0 befand, läuft in den logischer Zustand 1. Dieses Signal 1 findet sich mit Hilfe de: ODER-Gatters 36 auf dem Eingang des UND-Gatter: 35 wieder, das dann von diesem Moment an die aus den Teiler 14 kommenden Impulse durchlaufen läßt. Diest Impulse rufen mit Hilfe des ODER-Gatters 37 Hi &< Schritten pro Sekunde den Vorschub des Motors 11 hervor, und erhöhen den Inhalt des Zählers 38.

Der Impuls, der den Inhalt des Zählers 38 von 0 auf : ansteigen läßt, fällt mit einem normalen Vorschubimpul! des Motors zusammen. Der erste zusätzliche Impuls laß diesen Inhalt von 1 auf 2 und so weiter steigen. Der 1439 zusätzliche Impuls läßt den Inhalt des Zählers 38 au 1440 ansteigen. Der 1440. Impuls, der die Drehung de: Stundenanzeigers um eine volle Umdrehung beendet läßt den Inhalt des Zählers 38 von 1440 auf 0 laufen. Dei Ausgang 38a läuft dann in den logischen Zustand ( zurück. Da während dieser Drehung der Kontak 31—32 wieder offen ist, läuft der Eingang 35a de: UND-Gatters 35 in den logischen Zustand bO. Die von Teiler 14 ausgegebener. Impulse können so den Eingan; des Zählers 38 nicht mehr erreichen, der dann in den eben eingenommenen Zustand verbleibt.

Hierzu λ Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Elektromechanische Kalenderuhr mit einem Untersetzungsgetriebe, das das Stundenrad mit einem Mitnehmerrad eines Kalender-Anzeigeorgans verbindet, das schrittweise um einen Schritt in vierundzwanzig Stunden vorrückt, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Untersetzungsgetriebe ein Untersetzungsverhältnis von einer ganzen Zahl größer als 2 hat, wobei das Getriebe so geartet ist, daß einerseits das Anzeigeorgan (1) sich um einen Schritt nur dann vorschiebt, wenn das Stundenrad (7) zwei vollständige Umdrehungen mit seiner normalen Geschwindigkeit von einer Umdrehung in zwölf Stunden ausgeführt hat, und daß andererseits das Stundenrad (7) nach diesen beiden Umdrehungen mit einer Geschwindigkeit über der Normalgeschwindigkeit mitgenommen wird, wobei es auf mindestens einer seiner Umdrehungen den Vorschub des Aiizeigeorgans hervorruft.

2. Uhr nach Anspruch I₁ mit einem Elektromotor, der die Stundenanzeigeorgane antreibt und selbst von einem piezoelektrischen Resonator mittels einer Frequenzteilerkelte gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (11) der Wirkung eines Steuerkreises (12) unterworfen ist, der mindestens mittelbar an zwei Stellen mit der Teilerkette (14,15) verbunden ist. von denen der eine nachgeschaltet liegt, wo die Frequenz der Steuerimpulse so ist, daß der Motor sich mit einer Geschwindigkeit entsprechend der noriiialen Vorschubgeschwindigkeit der Stundenanzeigeorgane d;eht, während der andere vorgeschaltet des erslerer liegt, wo die Frequenz der Steuerimpulse höher und so g artet ist, daß der Motor sich mit einer über seiner Normalgeschwindigkeit liegenden Geschwindigkeit dreht.

3. Uhr nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis (12) mit dem vorgeschaltet liegenden Punkt durch einen logischen Schaltkreis verbunden ist, der von einer Kontaktvorrichtung (9— 10) gesteuert wird, die selbst durch ein vom Motor (II) mitgenommenes Steuerorgan angetrieben wird.

4. Uhr nach Anspruch I, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Motor (11) mitgenommene Steuerorgan aus dem Stundenrad (7) besteht.

5. Uhr nach Anspruch I, 2 und 3. dadurch gekennzeichnet, daß der logische Schaltkreis einen ersten derart betriebenen Zähler (18) aufweist, daß nur ein Teil der von der Kontaktvorrichtung (9— 10) erzeugten Impulse verwendet wird, um die Verbindung des Stcuerkreises (12) des Motors (11) im vorgeschaltet gelegenen Punkt der Tcilerkctle (14, 15) herzustellen.

f). Uhr nach Anspruch I, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der logische Schaltkreis einen /weiten derart betriebenen Zähler (19) aufweist, daß der Stcucrkreis (12). der mit dem vorgeschaltet liegenden Punkt der Teilerkettc (14, 15) verbunden ist, sowie die Gesamtheit der von ihm gezählten Impulse unter einem vorbestimmten Wert liegt und daß diese Verbindung gelöst wird, wenn dieser Wert erreicht ist.

7. Uhr nach Anspruch I. 2. J. j und 6. dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zähler (IR) des logischen Schaltkreises derart betrieben wird, dall ein anderer Teil der von der Kontaktvorrichtung (9—10) erzeugten Impulse verwendet wird, um den zweiten Zähler (19) auf Null zurückzubringen.

8. Uhr nach Anspruch 1, 2, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der logische Schaltkreis (12) einen .Sicherheitsschaltkreis aufweist, der so betrieben wird, daß er den zweiten Zähler (19) verriegelt, wenn der nachgeschaltet liegende Punkt der Teilerkette einen Impuls aussendet.

9. Uhr nach Anspruch I, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Motor (11) mitgenommene Steuerorgan aus dem Mitnehmerrad (2) des Kalenderaii7.eigeorgans (1) besteht