DE2806943B2

DE2806943B2 - Elektromechanische Uhr

Info

Publication number: DE2806943B2
Application number: DE2806943A
Authority: DE
Inventors: Rene Neuenburg Besson (Schweiz)
Original assignee: Ebauches SA
Current assignee: Ebauches SA
Priority date: 1977-02-22
Filing date: 1978-02-15
Publication date: 1980-01-24
Also published as: DE2806943A1; US4196578A; CH622923B; JPS53103776A; CH622923GA3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromechanische Uhr mit einer Zeitbasis, einem Frequenzteiler, einem die Anzeigeorgane der Uhr mitnehmenden Schrittschaltmotor, einem durch den Frequenzteiler gesteuerten Erregerstromkreis des Motors, Korrektureinrichtungen, die von Hand unter Zuhilfenahme eines Steuerorgans betätigbar sind, wobei nur auf bestimmte der Anzeiger und mit einem Impulszähler eingewirkt werden kann.
Aus der DE-OS 2 460 526 ist eine Uhr bekanntgeworden, bei der die Zurückstellung des Sekundenzeigers im Falle eines Vorgehens bewirkt wird, indem man den Motor während einer vom Stand eines Zählers festgelegten Dauer blockiert, und im Falle eines

ίο Nachgehens, indem man auf ihn eine Anzahl von Aufholimpulsen schickt, die ebenfalls vom Zähler festgelegt wird. Ein solches System blockiert den Motor während einer Dauer, die von dem von der Uhr eingenommenen Vorgehen abhängt. Außerdem wird der

"> Zähler zum Festlegen des Vorgehens oder des Nachgehens der Uhr benutzt, ohne daß die Motorspeisung während der Zeigerstellung unterbrochen wird.

Die DE-OS 2452 896 beschreibt eine Vorrichtung, die ein automatisches Zurückstellen eines Registriergeräts in seine richtige Stellung nach einer Unterbrechung seiner Speisung ermöglicht. Im Falle eines Stromausfalls werden die Uhrenimpulse, die normalerweise das Registriergerät steuern, in einem Zähler gespeichert und dann am Ende des Ausfalls mit einer Geschwindigkeit, die über der Normalgeschwindigkeit liegt, zurückgegeben.

Demgegenüter besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Einholeinrichtung zu schaffen, mit der die Anzeigeorgane der Uhr nach dem Korrigieren wieder eine Stellung einnehmen, die genau der Echtzeit entspricht, obwohl die Uhr während des Korrigierens angehalten wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer elektromechanischen Uhr der eingangs erwähnten Art erfin-

J5 dungsgemäß vorgeschlagen, daß sie ein Schaltwerk, das der Wirkung des Steuerorgans unterworfen und derart angeordnet ist, daß es die Speisung des Schrittschaltmotors unterbrechen und auf den Zähler die vom Frequenzteiler herrührenden Impulse während der Korrekturperiode richten kann, und einen logischen Stromkreis umfaßt, der den Erregerstromkreis des Motors steuert und derart angeordnet ist, daß, wenn der Korrekturvorgang beendet ist, der Motor danamit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die um eine Anzahl von Schritten über seiner Normalgeschwindigkeit liegt, welche gleich der Anzahl der vom Zähler empfangenen Impulse ist, wodurch der normale Zustand der Anzeigeorgane wiederhergestellt und auf diese Weise der wenigstens von bestimmten

so unter ihnen während der Korrektur angenommene Gangverzug ausgeglichen wird.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in

,-> der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Teil einer elektromagnetischen Uhr, der ihren Steuermechanismus darstellt, welcher es gestattet, das gewöhn-

bo liehe Zeigerstellen und die Korrektur lediglich des Stundenzeigers auszuführen,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Einzelheit auf der Linie H-II in Fig. 1,

Fig. 3 ein Schaltbild des elektronischen Stromkreises dieser Uhr, und

Fig. 4 eine graphische Darstellung, die den Zustand von verschiedenen Stellen des Stromkreises in Fig. 3 veranschaulicht.

Die dargestellte Uhr umfaßt einen elektrischen Schrittschaltmotor, von dem nur die mit 1 bezeichnete Rotorwelle dargestellt ist (Fig. 1). Dieser Motor nimmt unter Zwischenwirkung von zwei Rädern 2 und 3 das Stundenrad 4 (Fig. 2) mit. Der mit 5 bezeichnete Stundenzeiger ist nicht wie bei den gewöhnlichen Konstruktionen direkt auf dem Stundenrad 4, sondern auf dem Rohr 6a eines Ergänzungsstundenrades 6 angebracht, das seinerseits mit dem Rohr 4a des Stundenrades 4 in Eingriff steht. Das Rohr Aa ist derart mit einem axialen Schlitz versehen, daß ihm eine Elastizität verliehen wird, und weist an seinem Ende eine äußere Schulter Ab auf, die mit einer inneren Schulter des Rohrs 6a zusammenwirkt, um das Rad 6 an Ort und Stelle zu halten. Zwischen die Räder 4 und 6 ist eine elastische Unterlegscheibe 7 eingefügt, die dem Rad 4 zugewandte Vorsprünge Ta und dem Rad 6 zugewandte Vorsprünge Ib aufweist. Die Vorsprünge 7a greifen in Löcher des Rades 4 ein, während die Vorsprünge Tb in Löcher des Rades 6 eingreifen. Diese elastische Unterlegscheibe 7 gewährleistet auf diese Weise die Winkclverbi.idung zwischen den Rädern 4 und 6, wobei die kegelstumprförmige Ausbildung der Vorsprünge la üie Wirkung hat, daß, wenn das zwischen diesen beiden Rädern zu übertragende Drehmoment einen bestimmten Wert überschreitet, diese Vorsprünge la die Löcher des Rades 4 verlassen und ein Gleiten erfolgt. Das Rad 4 steht mit dem mit 8 bezeichneten Trieb des Zeigerwerkorgans in Eingriff, dessen mit 9 bezeichnetes Rad mit einem Trieb 10a in Eingriff steht, den das mit 10 bezeichnete Minutenrohr, das den Minutenzeiger 11 (Fig. 2) trägt, aufweist.

Die dargestellte Uhr weist eine Sleuerwelle 12 (Fig. 1) auf, die zwei Axialstellungen einnehmen kann, von denen die eine in der Zeichnung dargestellte gedrückte Stellung ein Auswählen derjenigen Funktion gestattet, die ausgeführt werden soll, und von denen die andere, die gezogene Stellung, das Ausführen dieser Funktion gestattet. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel gestattet es die Welle 12 in gezogener Stellung, zwei Funktionen auszuführen, und zwar einerseits das gewöhnliche Zeigerstellen der Stundenzeiger, d. h. des Stundenzeigers 5 und des Minutenzeigers 11 und sogar des Sekundenzeigers, und andererseits das Mitnehmen lediglich des Stundenzeigers 5.

au diesem Zweck trägt die Welle 12 einen Trieb 13, der mit einem Zeigerstellrad 14 in Eingriff steht, weichesauf einer Wippe 15 koaxial zur Schwenkachse 16 derselben auf dem Bewegungsgestell reibungsmontiert ist. Auf dieser Anordnung ergibt sich, daß, wenn die Welle 12 ihre gedruckte, in Fig. 1 dargestellte Stellung einnimmt, eine Drehung dieser Welle in der einen oder der anderen Richtung die Wippe 15 in der einen oder der anderen Richtung, wie durch die Pfeile 17 und 18 angedeutet, verschwenken läßt, was das Auswählen bewirkt.

Wenn die Welle 12 gezogen ist, fuhrt sie eine Nase 19a heran, die der mit 19 bezeichnete Stellhebel aufweist, der bei 20 auf dem Bewegungsgestell angelenkt ist, damit er vor oder hinter eine Nase 15a der Wippe 15 zu liegen kommt, die auf diese Weise letztere in der ausgewählten Stellung hält.

Die Wippe 15 trägt zwei Zeigerstellräder 21 und 22, die mit dem Zeigerstellrad 14 in Eingriff stehen.

Gemäß der in der gedrückten Stellung der Welle 12 bewirkten Auswanl liegt die eine oder die andere der beiden folgenden Situationen vor:

a) Das Zeigerstellrad 21 steht m Eingriff mit dem Rad 9 des Zeigerwerkorgans, das sich seinerseits in Eingriff mit der Verzahnung 10a des Minu-

tenrohrs 10 befindet. Daraus ergibt sich, daß die

Drehung der Welle 12 in der einen oder der anderen Richtung es gestattet, das gewöhnliche Zeigerstellen der Stundenanzeigeorgane, d. h. des Stundenzeigers 5 und des Minutenzeigers 11 ίο und sogar des Sekundenzeigers, auszuführen.

b) Das Zeigerstellrad 22 steht in Eingriff mit dem unteren Teil eines Zeigerstell-Doppelrades 23, dessen oberer Teil sich seinerseits mit dem zweiten Stundenrad 6, das den Stundenzeiger 5 trägt, in Eingriff befindet. Die Drehung der Welle 12

gestattet dann nur ein Einwirken auf den Stundenzeiger, ohne daß der Minutenzeiger oder der Sekundenzeiger verschoben wird. Dank der Vorsprünge 7a der elastischen Unterlegsscheibe 7, die das Mitnehmen des Rades 4 durch das Rad 6 sicherstellen, erfolg die Mitnahme des Stundenzeigers lediglich schrittweise im Verhältnis von einer Stunde pro Schritt. Derartige Mechanismen sind an sich bekannt, wobei einer von ihnen beispielsweise in der CH-PS 571736 dargestellt ist.

Die Wippe 15 wird außerdem der Wirkung von zwei Rückstell-Blattfedern 24 und 25 unterworfen, die mit der mit 26 bezeichneten Achse des Zeigerstellrades 21 zusammenwirken und dahin tendieren, dieselbe in

jo ihrer in Fig. 1 dargestellten Ruhestellung zu halten. Wenn die Wippe 15 die eine oder die andere ihrer Arbeitsstellungen einnimmt, wird jeweils das eine oder das andere der Blätter 24 und 25 elastisch verformt und kommt dann mit einem Stift 27 bzw. 28 in Berührung. Die elastischen Blätter 24 und 25 bilden jeweils mit den Stiften 27 und 28 Unterbrecher 24 und 25.

Der in Fig. 3 dargestellte elektronische Stromkreis enthält eine Zeitbasis 29, die beispielsweise von einem piezoelektrischen Resonator gebildet wird, einen Teiler 30, einen Erregerstromkreis 31, den Motor 1, einen Zähler 32, die beiden Unterbrecher 24 und 25, zwei ODER-Glieder 33 und 34, drei UND-Glieder 35, 36 und 37 und drei Inverter J8, 39 und 40. Die

■4-, Elemente, die in dem mit 41 bezeichneten Block enthalten sind, bilden einen Umschaltstromkreis, während diejenigen, die in dem mit 42 bezeichneten Block enthalten sind, einen logischen Stromkreis bilden. Beim normalen Betrieb wird die Frequenz der Zeitbasis 29 durch den Teiler 30 geteilt, wobei die Frequenz des A'isgangs 30/4 des Teilers an den Ausgang 35a des UND-Gliedes 35 angelegt wird. D<" der Eingang 35b des UND-Gliedes 35 sich im logischen Zi,jtand 1 befindet, wobei die Unterbrecher 24 und

ν-. 25 geöffnet sind, wird das Ausgangssignal des Teilers

30 am Ausgang dieses UND-Gliedes 35 wiedergewonnen. Dieses Signal wird an den Erregerstromkreis

31 quer über das ODER-Glied 34 angelegt. Der Erregerstromkreiü 31 formt Impulse, die den Motor 1

ho speisen. Die anderen Elemente des Stromkreises spielen in diesem Fall keine Rolle: Tatsächlich ist festzustellen, daß das UND-Glied 36 derart geypeirt ist, wobei der Unterbrecher 24 geöffnet ist, daß der Eingang 33a des ODER-Gliedes 33 sich wie folglich auch sein Ausgang 33/ί in¹ logischen Zustand 1 befindet. Wegen des Inverters 38 befindet sich der Eingang 36a des UND-Gliedes 36 im logischen Zustand 0. Der Eingang 32a des Zählers 32 empfängt kein Signal.

Wenn der Zähler 32 auf Null steht, befindet sich sein Ausgang 32/1 im logischen Zustand I. Wegen des Inverters 40 befindet sich der Eingang 37« des UND- Gliedes 37 im logischen Zustand 0. so daß dieses Glied ebenfalls gesperrt ist.

Wenn beispielsweise aufgrund des Überwechseins in eine andere Einheitszone eine Korrektur des Stundenzeigers vorgenommen wird, wird der Unterbrecher 24 wie vorstehend angegeben geschlossen. Der Eingang 33« des ODER-Gliedes 33 befindet sich <.li* ti π im logischen Zustand (·. Wenn der Teilerstromkreis 30 in diesem Augenblick einen Impuls aussendet, befindet sich der Eingang 33/' des ODER-Gliedes 33 bis zum Ende dieses Impulses im louischen Zustand I. Sein Ausgang 33/1 geht dann in den logischen Zustand 0 über, was ilen Eingang 36« des UND-Gliedes 36 wegen des Inverters 38 in den logischen Zustand i verbringt. So wird immer dann, wenn ein Impuls den Frequenzteiler 30 verlaßt, dieser am Ausgang 36/1 des UND-Gliedes 36 wiedergewonnen, von wo er den Zahler 32 hochziihlt. Das UND-Glied 37 ist geschlossen, wobei sein Eingang 37/) sich im logischen Zustand 0 befindet. Das UND-Glied 35 ist ebenfalls geschlossen, wobei ein Eingang 35/' sich im logischen Zustand 0 befindet. Wenn am Ende der Manipulation der Unierbrecher 1,4 wieder geöffnet wird, geht der Eingang 33« des ODER-Gliedes 33 in den logischen Zustand 1 über. Das UND-Glied 35 ist also von neuem dazu bereit, diejenigen Impulse durchlaufen zu lassen, die vom Frequenzteiler 30 herrühren. Der Ausgang 32/1 des Zahlers 32 befindet sich nicht mehr im logischen Zustand 1. weil der Inhalt dieses Zahlers vonO verschieden ist Der Eingang 37« ties UND-Gliedes 37 befindet sich im logischen Zustand I. Sein Eingang 37/' befindet sich im logischen Zustand 1. weil der L ntei brecher 24 geöffnet ist. Solange wie der Teilstromkreis 30 keinen Impuls abgibt, befindet sich wegen des Inverters 39 nich der Eingang 37r des UND-Gliedes 37 -.einurser- im logischen Zustand 1. D\ der Unterbrecher 25 seinerseits ebenfalls geöffnet ist. befindet sich der Eingang 3Td des UND-Gliedes 37 im logischen Zustand 1. So befinden sich die von einem Zwischenausgang 30ß des Frequenzteilers 30 herrührenden Impulse wieder am Ausgang 37Λ des UND-Gliedes 37. Einerseits werden sie vom Inhalt des Zählers 32 abgezogen, andererseits an den Erregerstromkreis 31 des Motors quer über das ODER-Glied 34 angelegt. Diese Frequenzimpulse. die höher als die vom Ausgang 30/1 des Teilers 30 herrührenden ^cind. lassen den Motor 1 mit einer Geschwindigkeit vorwärtslaufen. die über seiner Normalgeschwindigkeit liegt, was ein Einholen des von den Uhrenanzeigern angenommenen Gangverzugs während der Korrektur bewirkt. Wenn der Teiler 30 während dieser Einholphase einen Impuls durch seinen Ausgang 3OA abgibt, geht der Eingang 37c des UND-Gliedes 37 in den logischen Zustand 0 über, so daß der gleichzeitig vom Ausgang 30 ß des Teilers 30 herkommende Impuls sich nicht wieder am Ausgang 37/1 des UND-Gliedes 37 befindet. Er wirkt also nicht auf den Zähler 32, sondern wird indessen am Ausgang 35/4 des UND-Gliedes 35 wiedergewonnen, so daß > er eine gute Wirkung auf den Erregerstromkreis 31 hat. Wenn der Zähler 32 sich wieder auf einem Inhalt gleich Null befindet, geht sein Ausgang 32/1 in den logischen Zustand 1 über, was den Eingang 37« des UND-Gliedes 37 in den logischen Zustand 0 wegen

ι iles Inverters 40 verbringt. Die Uhr nimmt jetzt ihren Normalgang wieder auf.

Wenn der Benutzer ein normales Zeigerstellen der Uhr vorzunehmen wünscht, steuert er wahrend der Manipulation das Schließen des Unterbrechers 25. der ■ der übliche Unterbrecher ist. den die elektromcehani
sehen I Ihren aufweisen und der während des Zeigerrückstellens ein Anhalten des Motors bewirkt, wobei dessen Speisung unterbrochen w ird, und es erioigi ein Zurückverbringen des Teilers auf Null, so daß. wenn

-'" die Zeigernickstellungswelle wieder in Ruhestellung geschoben ist, der Motor nach einer Zeit, die einem Schiitt entspricht, wieder anläuft, wodurch der Sekundenzeiger zu geeigneter Zeit wieder in Gang gesetzt -v ird.

Das Schließen des Unterbrechers 25 bewirkt ein Rücksetzen des Teilers 30 und des Zählers 32 auf Null. Dahe^ ^oppt der Motor 1 seinen Betrieb. Auch befindet sich der Eingang 36« des UND-Gliedes 36 im logischen Zustand 0. Folglich empfängt der Eingang

!" 32« des Zählers $2 kein Signal. Während dieser Phase wird weder auf den Motor noch auf den Zähler eingewirkt. Das Schließen des Unterbrechers 25 bewirkt noch ein derartiges Rücksetzen des Teilers 30 und des Zählers 32 auf Null, daß die Uhr, wenn del Benutzer

<< nach Beendigung des Zeigerstellens die Steuerwelle 12 zurückschiebt, wieder normal weiterläuft.

Es sei bemerkt, daß zwecks Sicherstellens der Stabilität des Motorrotors bei geschlossenem Unterbrechen 25 der Stellhebel 19 eine elastische Peitsche 43

i" (Fig. 1) trägt, die. wenn die Welle 12sich in gezogener Stellung befindet, mit der einen oder der anderen der beiden Abflachungen 44 zusammenwirkt, die die Welle 1 des Motors aufweist.

F i g. 4 stellt den Zusammenhang von verschiedenen

^ Stellen des Stromkreises in Fig. 3 dar:

Die Zeile α entspricht dem Ausgang 30/1 des Teilers 30; die Zeile b entspricht dem Ausgang 30ß des Teilers; die Zeile c entspricht dem Ausgang des Unterbrechers 25; die Zeile d entspricht dem Ausgang des Unterbrechers 24; die Zeile e entsprici t dem Ausgang 35/1 des UND-Gliedes 35; die Zeile / zeigt die an den Motor 1 angelegten Impulse an; die Zeile g entspricht dem Eingang 36a des UND-Gliedes 36; die Zeile h entspricht dem Eingang 32a des Zählers 32; die Zeile ι entspricht dem Ausgang 32/4 des Zählers 32; die Zeile / entspricht dem Eingang 37c des UND-Gliedes 37; die Zeile k entspricht dem Ausgang 37/1 des UND-Gliedes 37.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektromechanische Uhr mit einer Zeitbasis, einem Frequenzteiler, einem die Anzeigeorgane der Uhr mitnehmenden Schrittschaltmotor, einem durch den Frequenzteiler gesteuerten Erregerstromkreis des Motors, Korrektureinrichtungen, die von Hand unter Zuhilfenahme eines Steuerorgans betätigbar sind, wobei nur auf bestimmte der Anzeiger und mit einem Impulszähler eingewirkt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Schaltwerk, das der Wirkung des Steuerorgans (12) unterworfen und derart angeordnet ist, daß es die Speisung des Schrittschaltmotors (1) unterbrechen und auf den Zähler (32) die vom Frequenzteiler (30) herrührenden Impulse während der Korrekturperiode richten kann., und einen logischen Stromkreis (42) umfaßt, der den Erregerstromkreis (31) des Motors steuert und Herart angeordnet ist, daß. wenn der Korrekturvorgang beendet ist, der Motor dann mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die um eine Anzahl von Schritten über seiner Normalgeschwindigkeit liegt, weiche gleich der Anzahl der vom Zähler empfangenen Impulse ist, wodurch der normale Zustand der Anzeigeorgane (5,11) wiederhergestellt und auf diese Weise der wenigstens von bestimmten unter ihnen während der Korrektur angenommene Gangvet zug ausgeglichen wird.

2. Elektromechanische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der logische Stromkreis (42) von eine ■; Zwischenstufe des Teilers (30) derart gesteuert wird, daß der Antrieb des Motors (1) mit einer Geschwind^, eit erfolgt, die über seiner normalen Laufgeschwindigkeit liegt.

3. Elektromechanische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (12) derart angeordnet ist, daß es zwei Stellungen einnehmen kann, eine Ruhe- und eine Arbeitsstellung, in der es eine Betätigung der Korrektureinrichtungen gestattet, wobei die Umschalteinrichtung derart angeordnet ist, daß sie einerseits während des Übergangs des Steuerorgans (12) aus seiner Ruhe- in seine Arbeitsstellung und andererseits während seines Übergangs aus seiner Arbeitsstellung in seine Ruhestellung gesteuert wird.

4. Elektromechanische Uhr nach Anspruch 1, bei der die Korrektureinrichtungen eine Wippe aufweisen, deren Verschiebungen durch das Steuerorgan hervorgerufen werden und die der Wirkung einer P.ückstell-Blattfeder unterworfen ist, welche dahin tendiert, dieselbe in Ruhestellung zu halten, dadurch gekennzeichnet, daß diese Blattfeder (24, 25) außerdem ein Berührungselemcns (27,22) eines die Umschalteinrichtung steuernden Unterbrechers bildet.