DE2746811B2 - Elektronisches Uhrwerk - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Uhrwerk nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Grundlagen quarzgesteuerter Uhrwerke sind an sich bekannt. Einem Schwingquarz ist dabei im allgemeinen ein Frequenzteiler nachgeschaltet, der wiederum einen sehr kleinen Schrittmotor steuert, an dem die Zeiger befestigt sind oder dessen Ausgang über einen Dekoder mit einer Anzeigefläche verbunden ist, auf der passive oder aktive Ziffern erscheinen. Die im folgenden beschriebene Erfindung bezieht sich nur auf ein Uhrwerk mit Analoganzeige, wobei ein Schrittmotor die Zeiger antreibt.

Ein Hauptnachteil der bekannten Quarzuhrwerke liegt in ihrem großen Raumbedarf, der die Herstellung eleganter Uhren verhindert und damit ihren Einsatz in der höheren Juwelierkunst. Aus diesem Grund ist es erstrebenswert, Mittel und Wege zu finden, um die äußeren Abmessungen zu verringern. Bestimmte Teile des inneren Mechanismus sowie einige Bauteile sind nur mi5 großen Schwierigkeiten noch mehr zu verkleinern. So nimmt beispielsweise die Batterie einen relativ großen Teil des verfügbaren Raumes ein. Des weiteren weisen derartige Uhrwerke noch zahlreiche Einzelteile auf zur Einstellung der Zeigerstellungen, wobei diese Einzelteile meistens analog zu den in klassischen mechanischen Uhren verwendeten Teilen sind und aus diesem Grunde ziemlich kompliziert und raumfüllend ausfallen.

Aus ler GB-PS 14 05 677 ist bereits ein Vorschlag zur Verringerung des Nachteiles bekannt. Darin wird zui Vereinfachung der Stellfunktionen vorgeschlagen, den

ίο

Sekundenzeiger wegzulassen, den Minutenzeiger direkt vom Schrittmotor anzutreiben und eine elektronische Stellung des Minutenzeigers durchzuführen. Zur Einstellung des Stundenzeigers und des Datumswechsels ist dort noch eine mechanische Stellvorrichtung vorgesehen. Demzufolge sind also noch einige komplizierte Mechanismen in der Uhr vorhanden. Ein geeigneter Schaltkreis für das in der GB-PS 14 05 677 beschriebene Uhrwerk ist beispielsweise in der GB-PS 14 34 443 beschrieben.

Ein weiterer Vorteil des in der GB-PS 14 05 677 beschriebenen Uhrwerks liegt darin, daß durch den direkten Antrieb des Minutenzeigers durch den Schrittmotor die Anregung dieses Motors weniger oft erfolgen muß, als wenn noch ein Sekundenzeiger verwendet wird. Aufgrund der kleineren Anzahl von Schritten verringert sich der Energieverbrauch und damit wird auch die Verwendung kleinerer Batterien ermöglicht Derartige Uhrwerke werden mit Erfolg insbesondere in Damen-Armbanduhren eingesetzt

Des weiteren ist in der DE-PS 27 30 948 ein Uhrwerk beschrieben, das weder einen Sekundenzeiger noch eine Datumsanzeige aufweist Diese Vereinfachung hat zu einer erheblichen Verringerung der Gesamtabmessungen des Uhrwerks geführt und damit zu einem Schritt in die gewünschte Richtung. Bei dem in dieser Patentanmeldung beschriebenen Uhrwerk ist keine mechanische Stellvorrichtung mehr vorhanden. Vielmehr besteht bei dem beschriebenen Uhrwerk die Möglichkeit, schnelle Minuten- und Stundenkorrekturen auf elektronischem Wege durchzuführen. Das Uhrwerk gemäß der genannten DE-PS weist einen Schrittmotor auf, der direkt die Minuten- und Stundenanzeige über ein Planetengetriebe antreibt. Die Anordnung ist so gewählt, daß der Minutenzeiger einen Schritt pro Minute ausführt wodurch Energie gespart wird, wie es bereits in der GB-PS 14 05 677 gelehrt wird, so daß eine erheblich kleinere Batterie verwendet werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung obigi;r Nachteile, ein flaches elektronisches Uhrwerk mit einem quarzgesteuerten Zeitnormal zu schaffen, das eine schnelle .Steilmöglichkeit für den Stundenzeiger, z. B. im Falle eines Wechsels der Zeitzone oder beim Übergang zwischen Sommer- und Winterzeit, wie es in vielen Ländern der Fall ist. ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch ein wie eingangs bereits erwähntes elektronisches Uhrwerk gelöst, das durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs I aufgeführten Merkmale gekennzeichnet ist.

Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen anhand der Figur näher erläutert.

Da die in der Figur dargestellten Bauelemente im einzelnen bekannt sind, liegt das Wesentliche in der besonderen Kombination. Alle Funktionsglieder sind Teile von integrierten Schaltungen. Dadurch wird der Bau einer Armbanduhr mit geringen Höhenabmessungen ermöglicht.

In der Figur ist mit 10 ein quarzgesteuerter Oszillator bezeichnet, dessen Ausgang mit einem Frequenzteiler 11 verbunden ist. Mit 16 Hz, 32 Hz und I Hz sind drei Ausgänge des Frequenzteilers bezeichnet.

Die dem Frequenzteiler 11 nachgeschalteten zusätzlichen Teilerstufen 12, 13, 14, 15 liefern eine endgültige Frequenz von 'Λ,ο Hz. Die Signale mit dieser Frequenz werden einer den Motor steuernden Steuereinheit 16 zugeführt. Da die Einzelheiten dieser Einrichtung für das Verständnis der Erfindung nicht wesentlich sind.

werden sie nicht weiter beschrieben. Der Ausgang dieser Steuereinheit 16 wird den Anregungswindungen 32 des Schrittmotors zugeführt. Aufgrund des Eingangssignals vom Vm Hz bewegt sich der Motor um einen Schritt pro Minute.

Der Stellschaltkreis ist derart ausgelegt, daß die Frequenzteiler mit einem Zeitsignal in Phase gebracht werden können, so daß der Minutenzeiger durch Anlegen von zusätzlichen Impulsen an die Steuereinheit 16 genau gesteüt werden kann und daß, ebenfalls durch Anlegen einer vorbestimmten Anzahl zusätzlicher Impulse der Frequenz 32 Hz an die Steuereinheit 16 eine schnelle Einstellung des Stundenzeigers erfolgen kann. Jede der beschriebenen Stellfunktionen wird nur mittels eines einfachen Steuerschalters 17 durchgeführt. Wie in der Zeichnung dargestellt, weist der dem Schalter 17 nachgeordnete Schaltkreis mehrere Bauteile auf und insbesondere bistabile Flip-Flops und NAND-Gatter. Zusätzliche Zählstufen bzw. ein zusätzlicher Zeitschaltkreis 26 und 27 dient als Synchronisierungs- und Verzögerungseinrichtung und ein weiterer Zähler 29 ist so ausgestaltet, daß er eine Zählung bis 60 durchführen kann. Des weiteren ist die Speicherschaltung Mz, die mit 28 bezeichnet ist, derart ausgestaltet, daß sie in Abhängigkeit von der Betätigung des Schalters 17 ansteuerbar ist.

Ein Betätigen des Schalters 17 ruft einen Spannungsimpuls am Widerstand 34 hervor, wodurch ein bistabiler digitaler Multivibrator 18 eingeschaltet wird. Das Ausgangssignal Q hebt die Sperrung der zusätzlichen Stufen 26 und 27 auf.

Es wird nun die Arbeitsweise der Einstellung des Stundenzeigers betrachtet. Durch Drücken auf den Schalter 17 wird das Sperrsignal für die Zählstufen 26 und 27 unterdrückt. Demzufolge wird das vom Frequenzteiler 11 abgegebene Signal mit 1 Hz dem Speicher Mz mit einer Verzögerung von vier Sekunden zugeführt und in ihm gespeichert. Das Ausgangssignal des Speichers Mz dient zum Einschalten des Zählers 29 und gleichzeitig als Steuersignal für das NAND-Gatter

ίο 31.

Das dem Zähler 29 zugeführte Steuersignal ermöglicht ihm, die von 32 Hz-Ausgang des Frequenzteilers 11 stammenden Signale aufzunehmen, die solange gezählt werden, bis sie, gemäß dem Zählvermögen dieses Zählers, die Zahl 60 erreichen. Der Ausgang des Zählers 29 dient in diesem Augenblick dazu, den Speicher Mz zu löschen, wenn nicht der Schalter 17 weiterhin betätigt wird, wodurch ein neuer Zählzyklus beginnen würde.

Das dem NAND-Gatter 31 zugeführte und vom Speicher Mi stammende Steuersignal ermöglicht, daß die vom Frequenzteiler 11 stammer ien 32 Hz-Impulse der Steuereinrichtung 16 des Motors zUjeführt werden und, demzufolge, den Anregungswindungen 32, wodurch der Motor 60 Schritte ausführt, bevor der Speicher M-± gelöscht ist, wodurch der Minutenzeiger eine vollständige Umdrehung macht, um an seinen Ausgangspunkt zurückzukehren. Da nunmehr der Speicher M\ gelöscht ist, werden der Steuereinrichtung 16 des Motors keine weiteren zusätzlichen Impulse

jn zugeführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektronisches Uhrwerk mit einem quarzgesteuerten Zeitnormal, einem Signale von dem Zeitnormal aufnehmenden mehrstufigen Frequenzteiler, einem durch von dem Frequenzteiler erzeugte Schrittsignale steuerbaren Schrittmotor, der mit ihm verbundene Minuten- und Stundenzeiger antreibt; und einem einzigen durch einen Benutzer betätigbaren Schalter, der sowohl einen offenen als auch einen geschlossenen Zustand einnehmen kann, dadurch gekennzeichnet, daß zur schnellen Stellmöglichkeit des Stundenzeigers ein Speicher (28) setzbar ist, wenn der Schalter (17) eine vorgegebene Zeitdauer in dem geschlossenen Zustand gehalten wird, daß die vorgegebene Zeitdauer durch einen zwischen dem Speicher (28) und dem Schalter (17) angeordneten Zeitschaltkreis (26, 27) bestimmt ist daß der Stellausgang des Speichers (28) die Übertragung von zusätzlichen Schrittsignalen die eine höfctre Frequenz (32 Hz) als die normale Frequenz Q.'ss Hz) aufweisen, an den Schrittmotor bewirkt, und daß die Anzahl der übertragenen zusätzlichen Schritisignale der höheren Frequenz dem Zählvermögen eines mit dem Speicher (28) verbundenen Zählers (29) entspricht

2. Uhrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Zähler (29) 60 Zählschritte ausführen kann.

3. Uhrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang des mehrstufigen Frequenzteilers (11 bis 15) pro Minute ein Schrittsignal für den Motor erzeugbar ist.