DE2819760B2 - Elektromechanische Uhr mit Zustandsanzeiger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Uhr

'⁵ mit einer Zeitbasis, einem durch einen Schrittmotor angetriebenen Zustandsanzeiger (Indikator), der den jeweiligen Zustand eines Elements der Uhr durch bestimmte, wiederkehrende Phasenlagen anzeigt, einer Detektorschaltung, die auf einen anzuzeigenden Zu-

M Standswechsel anspricht, und einer Steuerschaltung für den Schrittmotor, die ihrerseits von der Zeitbasis gesteuert wird.

Aus der DE-OS 25 13 845 ist eine elektronische Uhr bekannt, bei der das Ende der Lebensdauer der Energiequelle über einen der Zeiger der Uhr angezeigt wird, indem die Bewegung des Zeigers sich ändert, wenn die Spannung de- Energiequelle eine Schwellenspannung unterschritten hat. In letzterem Fall rückt der Sekundenzeiger nur bei jeder zweiten Sekunde vor anstelle bei jeder Sekunde, was eine schlechte Ablesbarkeit ziir Folge hat, weil es längere Zeit erfordert festzustellen, in welcher Betriebsform, »normal« oder »anormal«, man sich befindet. Es ist ferner bei elektromechanischen Uhren bekannt (DE-OS 2158 915), daß eine Zustandsanzeige durch bestimmte wiederkehrende Phasenlagen einer Indexscheibe erfolgt. Dabei wird die Speisung des Antriebsmotors für die Radwelle der Indexscheibe einmal je Umdrehung unterbrochen: der Motor dreht sich infolge seiner Trägheit aber etwas weittr, so daß sich die Haltestellung des Motors, die durch die Indexscheibe angezeigt wird, jedesmal mit dem Zustand der Batterie ändert, was im praktischen Betrieb zu Ungenauigkeiten führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektromechanische Uhr mit einer Vorrichtung für Anzeigen verschiedener Art zu versehen, wie beispielsweise den Zustand der Energiequelle (Batterie oder Akkumulator), die Tageszeit (Vormittag oder Nachmit tag), den Zustand der Weckeinrichtung (aktiviert oder in Ruhe), falls es sich um eine Weckeruhr handelt, etc.; dabei soll die Anzeigevorrichtung leicht ablesbar sein mit »normalem« Betriebsablauf sowohl vor als auch nach dem Zustandswechsel.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Uhr der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß beim Ansprechen der Detektorschaltung die Steuerschaltung eine definierte Verschiebung der Phasenlage des Zustandsanzeige™ bewirkt, so daß dieser dann andere, wiederkehrende Phasenlagen einnimmt. Auf diese Weise findet sich der Zustandswechsel permanent angezeigt infolge des von ihm hervorgerufenen Phasenwechsels, wobei der Betriebsablauf sowohl nachher als auch vorher »normal« ist.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein vorteilhaftes Ausfuhrungsbeispiel wird zusammen mit einer Variante anhand der Zeichnung nachfolgend

näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Blockschaltung einer elektromechanischen Uhr, die mit Anzeigemitteln für das Ende der Betriebsdauer der Energiequelle versehen ist,

F i g. 2 eine detaillierte Schaltung derselben Uhr,

F i g. 3 und 4 die logischen Zustände an verschiedenen Punkten der Schaltung und

F i g. 5 eine Übersichtsdarstellung einer Variante der elektromechanischen Uhr.

Die dargestellte Uhr enthält eine Energiequelle 1, hier eine Batterie, die aber auch ein Akkumulator sein kann, eine Zeitbasis 2, bestehend beispielsweise aus einem Quarzoszillator, einer Teilerschaltung 3, einem Motor 4 und einer Steuerschaltung 5 für den Motor. Der Motor 4 besteht aus einem Stator 6 mit einer Wicklung 7 und einem zweipoligen Rotor 8. Ein derartiger Motor ist beispielsweise in der FR-PS 10 33 643 beschrieben. Die von der Zeitbasis 2 abgegebenen Signale werden durch die Teilerschaltung 3 heruntergeteilt, weiche mit der Steuerschaltung 5 des Motors 4 verbunden ist

Der Rotor 8 ist fest mit einem Ritzel 9 verbunden, welches Ober ein durch eine strichpunktierte Lirie 10 schematisch angedeutetes Räderwerk ebenlalls schematisch angedeutete Zeitorgane 11 antreibt. Der Rotor 8 des Motors ist fest mit einer Scheibe 12 verbunden, welche zwei Sektoren 12a und \2b von jeweils 180° und unterschiedlicher Farbe aufweist, von denen der eine beispielsweise rot und der andere grün sein kann. Es wird darauf hingewiesen, daß die Zahl der Zonen oder verschiedenen Ansichtssektoren der Scheibe 12 der Anzahl der Pole des Rotors des Motors entsprechen, die sich von zwei unterscheiden kann. Sie bestimmt die Zahl der stabilen Rotorpositionen. Das nicht dargestellte Zifferblatt ist mit einer öffnung von der Form des Kreissektors versehen, wobei es jeweils einen der Sektoren 12a bzw. 12b der Scheibe 12 verdeckt, je nach dem in welcher Stellung sie sich befindet.

Die Steuerschaltung 5 ist so angeschlossen, daß jedesmal, wenn der Motor in Bewegung gesetzt wird, sein Rotor sich um so viele Schritte fortbewegt, daß er eine gleichbleibende Position einnimmt, d. h. im vorliegenden Fall zwei, entsprechend einer vollständigen Umdrehung. Auf diese Weise erscheint eine der beiden Zonen 12a bzw. 12üder Indikatorscheibe 12 in der öffnung des Zifferblattes nur sehr kurzzeitig, während der Motor sich dreht. Dieses Erscheinen umfaßt lediglich einige Millisekunden, so daß der Beobachter den Eindruck hat, daß die andere Zone bzw. der andere Sektor der Scheibe 12 permanent angezeigt wird.

Die Uhr weist weiterhin eine Detektorschaltung 13 auf, die aus einer Überwachungsschaltung für den Zustand der Batteriequelle 1 besteht, welche ihre Informationen an die Steuerschaltung 5 für den Motor 4 abgibt, welche eine Phasenschieberschaltung und Treiberstufen enthält. Die Detektorschaltung 13 a-beitet so, daß, wenn die Spannung der Energiequelle eine vorgegebene Schwellenspannung erreicht, an die Steuerschaltung 5 eine derartige Information abgegeben wird, daß der Rotor 8 des Motors 4 bei der nächsten Bewegung nicht mehr als einen Schritt ausführt, Daraus folgt, daß jetzt die zweite Zone der Scheibe 12 dauernd in der Öffnung des Zifferblatts zu stehen scheint, da der Motor bei allen folgenden Bewegungen jeweils zwei Schritte vorwärts ausführt.

Der Benutzer weiß jetzt aufgrund des Farbwechsels, der in der öffnung des Ziffernblatts stattgefunden hat, daß er die Batterie sdner Uhr austauschen oder den

Akkumulator nachladen muß.

In F i g. 2 ist die Steuerschaltung 5 des Motors 4 und die Detektorschaltung 13, welche, wie oben erwähnt, aus einer Überwachungsschaltung für die Spannung der Energiequelle und einer Phasenschieberschaltung besteht, detailliert dargestellt. Was die letztgenannte Schaltung betrifft, so sind verschiedenste Ausführungsformen möglich, wobei die dargestellte besonders einfach ist Der Ausgang 13a der Schaltung 13 wird

ίο durch einen Ausgang 146 eines Schmitt-Triggers 14 gebildet dessen Eingang mit dem Mittelpunkt eines Spannungsteilers verbunden ist der aus den beiden Widerständen R 1 und R 2 besteht Die beiden letzteren sind so ausgewählt daß, wenn die Spannung der Quelle 1 größer oder gleich einem vorgegebenen Spannungswert ist die am Eingang 14a des Schmitt-Triggers 14 angelegte Spannung größer oder gleich dessen Schwellenspannung ist so daß dessen Ausgang 146 ein logisches »1 «-Signal abgibt. Wenn die Spannung der

Quelle 1 unter diesen vorgegebenen Wert absinkt, sink: auch die Spannung am Eingang 4a des Schmitt-Triggers 14 unter die Schweiienspannung und der Ausgang 146 gibt ein logisches »0«-Signal ab. Die Verbindungen der Quelle 1 mit den Schaltungen der Uhr sind nicht im Detail dargestellt und werden durch zwei Pfeile 15 und 16, ν eiche mit den Zeichen » + « bzw. »-« versehen sind, symbolisiert

Die Teilerschaltung 3 weist Ausgänge 3a bis Zf auf, welche Signale mit Frequenzen abgeben, die jeweils einen Bruchteil der Frequenz des die Zeitbasis bildenden Oszillators darstellen. Die Ausgänge 3a, Zb, Zc ivnd Ze geben die Frequenzen 64,32,2 bzw. 1 Hz ab. Die Ausgänge Zdund 3/liefern Signale derselben Frequenz wie die Ausgänge 3c bzw. Ze, jedoch mit umgekehrter Polarität. Fig.4 gibt die Phasenbeziehungen der verschiedenen Signale wieder.

Die Steuerschaltung 5 für den Motor 4 enthält ein NAND-Gatter 17, dessen beide Eingänge 17a und 17b mit den Ausgängen Zf und 3cdes Teileis 3 u;d dessen Ausgang 17c mit Eingängen 18a bzw. 19a zweier ODER-Gatter 18 und 19 verbunden und deren zweite Lingänge 186 und 196direkt bzw. über einen Inverter 20 an den Ausgang 13a der Detektorschaltung 13 angeschlossen sind. Die Ausgänge 18c bzw. 19c der Gatter 18 und 19 sind mit Eingängen 21a bzw. 22a der beiden NAND-Gatter 21 und 22 verbunden, deren Eingänge 21 b und 22b an Ausgänge 22c bzw. 21c angeschlossen sind. Die Gatter 21 und 22 bilden auf diese Weise einen flS-Speicher, welcher von jetzt ab als Speicher 21/22 bezeichnet wird, dessen Ausgänge 21c und 22c wiederum mit Eingängen 23a und 24a von UND-Gattern 23 und 24 verbunden sind.

Die Ausgänge 23c und 24c dieser Gatter sind jeweils mi⁵ Eingängen 25a und 26a der beiden NOR-Gatter 25 und 26 verbunden, deren Eingänge 250 und 26b gemeinsam an den Ausgang Ze oes Teilers 3 angeschlossen sind.

Der Ausgang 25c des Gatters 25 ist an den Eingang 27a eines NAND-Gatters 27 mit drei Eingängen angeschlossen und an den Eingang 28a eines Inverters 28. Entsprechend ist der Ausgang 26cdes Gatters 26 mit dem Eingang 29a eines NAND-Gatters 25 mit drei Eingängen verbunden, sowie dem Eingang 30a eines Inverters 30.

Die Eingänge 27b und 29b der Gatter 27 und 29 sind gemeinsam an den Ausgang 31c eines NOR-Gatters 31 angeschlossen, dessen Eingänge 31a und 316 mit den Ausgängen 3a und 36 der Teilerschaltung 3 verbunden

Der Ausgang 27c/ des Gatters 27 ist mit dem C/-Eingang eines D- Flipflops 32 verbunden, dessen Ausgang Q mit seinem eigenen D-Eingang und dem dritten Eingang 27 c des Gatters 27 sowie dem zweiten Eingang 24b des Gatters 24 verbunden ist. Der Rücksetzeingang R des Flipflops 32 ist mit dem Ausgang Hb des Inverters 28 verbunden. Entsprechend ist der Ausgang 29c/des Gatters 29 mit dem C/-Eingang eines D Flipflops 33 verbunden, dessen Ausgang Q an seinen eigenen D-Eingang, den dritten Eingang 29c des Gatters 29 und den zweiten Eingang 23b des Gatters 23 angeschlossen ist. Der Rücksetzeingang /?des Flipflops 33 ist mil dem Ausgang30bdes Inverters30 verbunden.

Die drei ersten Eingänge 34a und 34c eines NAND-Gatters 34 mit vier Eingängen sind jeweils mit dem Ausgang 31c des Gatters 31, dem Ausgang 3d des Teilers 3 und dem Ausgang 21c des Speichers 21/22 verbunden Der Ausgang 24e dieses Gatters 34 ist mit dem Cl- Eingang eines dritten D-Flipflops verbunden, dessen (^-Ausgang mit seinem eigenen D-Eingang und dem vierten Eingang 34c/ des Gatters 34 und dessen Rücksetzeingang R mit dem Ausgang 22c des Speichers 21/22 verbunden ist.

Die beiden Eingänge 36a und 366 eines UND-Gatters 36 sind jeweils an Ausgänge 27d und 34e der Gatter 27 bzw. 34 angeschlossen. Die Ausgänge 36c und 29e von Gattern 36 und 29 sind jeweils mit Steuerelektroden der beiden CMOS-Transistoren 7"1 und 72 verbunden, deren Source-Anschlüsse gemeinsam mit dem positiven Pol der Energiequelle 1 verbunden sind. Ihre Ausgänge 36cund 29c sind andererseits über zwei Inverter 37 und 38 mit den Steuerelektroden von NMOS-Transistoren 73 und 74 verbunden, deien Source-Elektroden gemeinsam an den negativen Pol der Energiequelle 1 angeschlossen sind.

Die Drain-Elektroden der Transistoren 71 und Γ4 einerseits und 7"2 und 7"3 andererseits sind jeweils gemeinsam mit den Anschlüssen des Motors 4 verbunden.

Die Funktion der Schaltung ist die folgende:

Zunächst soll angenommen werden, daß die Spannung der Quelle 1 oberhalb des vorgegebenen Wertes liegt. Der Ausgang 13a der Detektorschaltung 13 gibt ein logisches »!«-Signal ab, welches den logischen »!«-Zustand über das Gatter 18 am Eingang 21a des Speichers 21/22 aufrechterhält. Der Eingang 19t des Gatters 19 wird dagegen mittels des Inverters 20 im logischen »O«-Zustand gehalten. Der Ausgang 19c dieses Gatters 19 liefert auf diese Weise an den Eingang 22a des Speichers 21/22 das Signal, welches es vom Ausgang 17cdes Gatters 17 erhält. Dieses Signal nimmt den logischen »O«-Zustand innerhalb jeder Sekunde für ein Viertel derselben ein, wenn die Ausgänge 3c und 3f des Teilers 3 gleichzeitig den logischen »1 «-Zustand einnehmen. Das Signal »0« setzt den Speicher 21/22, wenn das nicht schon der Fall ist, in denjenigen Zustand, in dem sein Ausgang 21cden logischen Zustand »0« und sein Ausgang 22c den logischen Zustand »1« einnimmt. Solange der Ausgang 13a der Schaltung 13 den logischen Zustand »1« innehat, verbleibt der Speicher 21/22 in diesem Zustand.

Es ist festzustellen, daß der Speicher 21/22 nicht seinen Zustand wechseln kann, solange der Ausgang 17c des Gatters 17 den »1«-Zustand einnimmt Wenn der Ausgang i3a der Schaltung 13 seinen Zustand ändert, während der Ausgang 17c sich im logischen »1 «-Zustand befindet, kippt der Speicher 21/22 nicht sofort, sondern nur, wenn der Ausgang 17c in den »0«-Zustand übergeht. Wenn der Ausgang 13a seinen Zustand wechselt, während der Ausgang 17csich im »0«-Zustand befindet, kippt der Speicher 21/22 sofort.

s Während des Zeitraums, in dem der Ausgang 2tc des Speichers 21/22 im Zustand »0« ist, nimmt der Ausgang 34e des Gatters 34 den Zustand »1« ein. Immer, wenn der Ausgang 3e des Teilers 3 den Zustand »1« einnimmt, sind die Ausgänge 25c und 26c der Gatter 25 und 26

ίο weiter im »0«-Zustand, so daß die Gatter 27 und 28, deren Ausgänge 27c/und 29c/im logischen »!«-Zustand bleiben, blockiert sind, welche ihrerseits die /?-Eingänge der Flipflops der Eingänge Flipflops 32 und 33 über die Inverter 28 und 30 auf den logischen »!«-Zustand halten.

Die Ausgänge Q dieser Flipflops bleiben deshalb im Zustand »I«, wobei der Eingang /?des Flipflops 35 über den Ausgang 22c des Speichers 21/22 in Zustand »I« gehalten wird. Sein Ausgang Q bleibt dadurch stets im logischen »!«-Zusiand.

Die Ausgänge der Gatter 27 und 34 befinden sich im logischen Zustand »1« wie auch der Ausgang 36 des Gatters 36 und entsprechend die Steuerelektrode des Transistors 71. Die Steuerelektrode des Transistors 73 wird über den Inverter 37 im Zustand »0« gehalten. Die beiden Transistoren sind damit gesperrt, genauso wie die beiden Transistoren 72 und 74, deren Steuerelektroden ein Signal »1« bzw. »0« über den Ausgang 29c/ des G.iters 29 bzw. den Ausgang des Inverters 38 erhalten. Der Motor 4 ist damit stromlos und sein Rotor 8 ist unbewegt.

Wenn der Ausgang 3c des Teilers 3 in den logischen Zustand »0« übergeht, wechselt der Ausgang 25c des Gatters 25. deren Eingang 25a sich noch im Zustand »0« befindet, in den Zustand »I«. Der Ausgang 26c des Gatters 26 ist im Gegensatz dazu im Zustand »0« infolge des logischen Zustands »1«. der an seinem Eingang 26a aufrechterhalten wird. Nach einer halben Periode des Signals am Ausgang 3a des Teilers geht der Ausgang 31c des Gatters 31 in den Zustand »I« über, woraufhin

«ο der Ausgang 27c/ des Gatters 27 in den Zustand »0« übergeht. Der Ausgang 36c des Gatters 36 geht in den Zustand »0«. worauf die Transistoren 71 und 73leitend werden. Der Motor 4 erhält damit einen Strom in eine Richtung, die als positiv angenommen wird (Pfeilrichtung) und sein Rotor dreht sich.

Nach einer Halbperiode des vom Ausgang 3a des Teilers 3 gelieferten Signals geht der Ausgang 31c des Gatters 31 wieder in den »0«-Zustand zurück, so daß der Ausgang 36c des Gatters 36 wieder den Zustand »1« einnimmt, woraufhin der Stromfluß durch den Motor unterbrochen wird, nachdem er einen Schritt ausgeführt hat.

Der Obergang in den logischen Zustand »1« bewirkt gleichzeitig ein Kippen des Flipflops 32, wobei der

Ausgang Q und die Eingänge 27c und 246 der Gatter 27 und 24 in den logischen Zustand »0« übergehen. Der Ausgang 26c des Gatters 26 nimmt daher den Zustand

Es wird darauf hingewiesen, daß in Fig.3 die Periodendauer des am Ausgang 31c des Gatters 31 anliegenden Signals vergrößert dargestellt ist, um die Impulse deutlich wiedergeben zu können. In Fig.4 dagegen ist die Länge der Perioden der verschiedenen Signale getreu wiedergegeben.

es Nach einer Periode des Signals am Ausgang 3b des Teilers geht der Ausgang 31c des Gatters 3t in den lojrischen Zustand »1« zurück. Jetzt geht der Ausgang 29c/ des Gatters 29 in den Zustand »0« über und die

Transistoren T2 und 7" 4 werden leitend. Der Motor 4 wird von einem Strom mit im Vergleich zu vorher umgekehrten (negativen) Richtungssinn durchflossen, der unterbrochen wird, wenn der Ausgang 31c des Gatters 31 in den logischen Zustand »0« zurückgeht. i

In diesem Augenblick kippt das Flipflop 33 und sein Ausgang C geht in den Zustand »0«, wodurch das Gatw 29 gesperrt ist. so daß die nachfolgenden Impulse vom Ausgang 31c des Gatters 31 nicht seinen CAEingang erreichen können.

Der Motor 4 hat damit zwei Antriebsimpulse von umgekehrtem Richtungssinn erhalten, so daß sein Rotor zwei Schritte weitergelaufen ist. Die Schaltung verbleibt in diesem Zustand bis eine halbe Sekunde nach dem Übergang in den Zustand »0« der Ausgang 3e des ii Teilers 3 den Zustand »I« einnimmt. In diesem Augenblick gehen die Ausgänge 25cund 26cder Gatter 25 und 26 in den Zustand »0« und die R-Eingänge der Fiipfiops 32 und is nehmen den Zustand » i« ein, so daß letztere zurückkippen und ihr Ausgang Q jeweils den Zustand »I« einnimmt. Die Schaltung befindet sich jetzt im Ausgangszustand und jedesmal, wenn der Ausgang 3e des Teilers 3 den logischen Zustand »0« einnimmt, d. h. in jeder Sekunde, läuft der beschriebene Vorgang erneut ab und der Motor erhält zwei Stromimpulse, 2s zunächst positiv über den Ausgang 2Jd des Gatters 27 und dann negativ über den Ausgang 29t/des Gatters 29.

Es ist ersichtlich, daß, wenn der Ausgang 13a der Detektorschaltung 13 den logischen Zustand »0« einnimmt, der Speicher 21/22 nicht kippen kann, wenn ν die /iusgänge3cund 3/"des Teilers 3 sich gleichzeitig im Zustand »I« befinden. Der Kippvorgang kann niemals auftreten, während der Motor 4 Antriebsimpulse erhält.

Wenn nach einer Verminderung der Spannung der Energiequelle 1 der Kippvorgang stattgefunden hat. π geht der Eingang 34c des Gatters 34 in den logischen Zustand »1« über Wenn der Ausgang 3d des Teilers 3 gleichfalls in den logischen Zustand »I« übergeht, ist das Gatter 34 vorbereitet, um invertierend die vom Ausgang 31c des Gatters 31 abgegebenen Impulse passieren zu ■>" lassen. Der \usgang 3e des Teilers 3 befindet sich im Zustand »1«, wodurch die Gatter 27 und 29 mittels der Gatter 25 und 26 gesperrt sind.

Der erste vom Ausgang 31cdes Gatters 31 gelieferte Impuls läßt den Ausgang 34e des Gatters 34 in den -»5 Zustand »0« gelangen, wodurch über das Gatter 36 der Transistor T\ und über den Inverter 37 auch der Transistor T3 leitend werden. Die Wicklung 7 des Motors 4 erhält damit einen positiven Stromimpuls, welcher so lange andauert, wie der vom Ausgang 31c des Gatters 31 gelieferte Impuls, wodurch sein Rotor 8 sich um einen Schritt voranbewegt.

Am Ende dieses Impulses kippt das Flipflop 35 und sein Ausgang Q geht in den Zustand »0«, wodurch das Gatter 34 für die folgenden Impulse, die vom Ausgang 31 c des Gatters 31 geliefert werden, gesperrt ist, so daß dieselben nicht zum Gatter 36 gelangen können. Die Ausgänge 21cund 22cdes Speichers 21/22 behalten den Zustand »1« bzw. den Zustand »0« bei, so daß der Ausgang 26c des Gatters 26 den logischen Zustand »1« μ annimmt, wenn der Ausgang 3e des Teilers 3 den Zustand »0« erreicht Der erste vom Ausgang 31c des Gatters 31 nach dem Übergang zum Zustand »0« gelieferte Impuls erreicht invertiert den Ausgang 2Sd des Gatters 29. Damit erzeugen die Transistoren T2 und T4 in diesem Augenblick einen negativen Stromimpuls für den Motor 4. Am Ende dieses Impulses kippt — wie oben — das Flipflop 33, so daß ein Signal »0« an den Eingängen 29c und 23b der Gatter 29 und 23 erscheint. Der Eingang 25a des Gatters 25 nimmt den Zustand »0« an und sein Ausgang 25 den Zustand »1«, so daß der folgende vom Ausgang 31c des Gatters 31 gelieferte Impuls den Ausgang 27c/ des Gatters 27 erreicht. Die Transistoren Π und Γ3 werden daraufhin leitend und liefern an den Motor 4 einen Stromimpuls in positiver Richtung.

Es ist ersichtlich, daß die Reihenfolge, in der die Antriebsimpulse jede Sekunde an den Motor 4 geliefert werden, umgekehrt wird, wenn der Ausgang Ba der Detektorschaltung 13 sich im Zustand »1« befindet Wenn im Moment des Kippens des Speichers 21/22 der Motor einen zusätzlichen Impuls erhält, wird er um einen Schritt vorwärts gesetzt, den er beibehält, solange der Ausgang 13a der Schaltung 13 im Zustand »0« verbleibt.

Falls eis sich bei der Energiequelle 1 um einen Akkumulator handeit, geht der Ausgang i3a der Schaltung 13 während der Wicderaufladuiig in den Zustand »I« zurück, wodurch der Speicher 21/22 wiederum kippt, wobei sichergestellt ist, daß der Augenblick des Kippens nicht die Abgabe von Antriebsimpulsen stören kann. Der Ausgang 22c des Speichers 21/22 gelangt so in den Zustand »I«, so daß das Flipflop 35 den Zustand einnimmt und beibehält, in dem der Ausgang Q den Zustand »I« innehat. Gleichzeitig geht der Ausgang 21cdcs Speichers 21/22 in den Zustand »0«. so daß das Gatter 34 über seinen Eingang 34c gesperrt ist. Die vom Ausgang 31c des Gatters 31 gelieferten Impulse können nicht den Ausgang 34c des Gatters 34 erreichen und das Flipflop 35 damit nicht kippen

Die Schaltung niiv.mt wieder ihren beschriebenen Anfangszustand ein und der erste vom Ausgang Liedes Gatters 31 nach dem Übergang in den Zustand »0« des Ausgangs 3e des Teilers 3 gelieferte Impuls bewirkt — in der bereits beschriebenen Weise — das Erzeugen eines positiven S'.romimpiilses in der Wicklung 7 des Motors 4. Der letzte an den Motor abgegebene Impuls vor dem Zurückkippen des Speichers 21/22 war dabei aber ein positiver Impuls. Der Rotor 8 des Motors 4 bewegt sich daher nicht. Der folgende Impuls, der vom Ausgang 31c des Gatters 31 abgegeben wurde, bewirkt in der bereits beschriebenen Weise die Abgabe eines negativen Impulses. Der Motor bewegt sich daraufhin einen Schritt voran und nimmt wieder die Phase mit der Position ein. welche er vor dem Übergang des Ausgangs 13a der Schaltung 13 in den Zustand »0« innehatte.

Es wird darauf hingewiesen, daß dieser Vorgang genauso abläuft, wenn zufällig, beispielsweise beim Durchlaufen sehr unterschiedlicher Temperaturen, der Ausgang 13a der Schaltung 13 den Zustand »1« annimmt, bevor die Energiequelle 1 ersetzt bzw. wieder aufgeladen wurde, je nachdem ob es sich um eine Batterie oder um einen Akkumulator handelt.

Die Scheibe 12 zeigt dem Träger der Uhr, ob sie funktionsfähig ist oder nicht, denn eine der beiden Zonen der Scheibe ist permanent sichtbar, wobei der kurze Durchgang der anderen Zone für das Auge lediglich einen Flackereffekt erzeugt.

In dem Fall, daß die Energiequelle den vorgegebenen Schwellenwert erreicht, bewegt sich der Motor nur einen Schritt voran, in der Weise, daß die beiden Farben der Scheibe 12 nacheinander abwechselnd in der Öffnung des Zifferblattes erscheinen und dem Benutzer anzeigen, daß die Batterie zu wechseln — oder im Falle des Akkumulators letzterer wiederaufzuladen ist.

Wenn die Uhr mit einem Sekundenzeiger verschen ist. kann die Scheibe 12 weggelassen werden. Die Anzeige des Endes der Lebensdauer der Batterie wird in diesem Fall durch eine Phasenverschiebung des Sekundenzeigers angezeigt.

Die in der zuvor dargestellten Ausfuhrungsform verwendete Detektor- und Steuerschaltung (13,5) kann durch eine Schaltung ersetzt werden, welche die Phase des Motors jeweils nach zwölf Stunden ändert, mittags und um Mitternacht, wobei die Scheibe 12 dann nicht den Zustand der Energiequelle anzeigt, sondern, ob es sich bei der angezeigten Zeit um Vormittags- oder Nachmittagsstunden handelt. In gleicher Weise kann es vorgesehen werden, daß die Detektor- und Steuerschaltung (13, 5) auf die Betätigung der Steuertaste für den Wecker hin einen Phasensprung veranlaßt, so daß bei einer Weckeruhr die Scheibe 12 dem Benutzer anzeigt, ob die Weckfunktion ein- bzw. ausgeschaltet ist.

Bei der in FiE. 5 dargestellten Variante besteht ein Rotor 39 des Motors — wie bei der ersten Ausführungsform — aus einem zweipoligen Permanentmagneten, der fest mit einem Ritzel 40 verbunden ist, das in ein Rad 41 eingreift, welches fest mit einer Scheibe 42 verbunden ist. die das Anzeigeorgan bildet. Diese Scheibe ist in νίτ paarweise unterschiedlich aussehende Sektoren geteilt, von denen jeweils einer durch eine öffnung 43 im schematisch dargestellten Zifferblatt 44 sichtbar ist.

Das Verhältnis des Antriebs des Ritzels 40 und des Rades 41 ist so gewählt, daß der Rotor 39 eine Umdrehung und das Rad 41 mit der Anzeigescheibe 42 eine Viertelumdrehung ausführt. Das Rad 41 ist mit einem Ritzel 45 fest verbunden, welches das erste bewegliche Teil eines Räderwerkes 46 bildet, das schematisch duich eine strichpunktierte Linie dargestellt ist und die Zeitanzeigeorgane 47 antreibt. Der Stator 48 des Motors trägt einen Magneten 49, welcher auf den Rotor derart einwirkt, daß dieser nur eine einzige Gleichgewichtslage hat und daher jeweils nur vollständige Umdrehungen machen kann.

Eine Steuerschaltung 50 für den Motor wirkt so auf eine Wicklung SI des Stators 48 ein, wie es anhand der

ίο Steuerschaltung 5 in F i g. I, die auf die Wicklung 7 des Stators 6 einwirkt, dargestellt wurde. Sie ist so angeschlossen, daß bei normaler Funktion der Rotor 39 bei jeder Impulsfolge zwei Umdrehungen ausführt, so daß. wenn die Detektorschaltung 52, welche enlspre-

!■■> chend der Detektorschaltung 13 in Fig. I aufgebaut sein kann, ihren Zustand ändert, der Rotor 39 drei Umdrehungen ausführt und auf diese Weise sich der in der öffnung 43 sichtbare Sektor ändert.

Damit wird bei dieser Variante der Erfindung im

-'<> Gegensatz zur ersten Ausführungsform nicht die Phasenlage des Motors geändert, sondern ein untersetzendes Räderelement eingesetzt, welches in bezug auf die Antriebsachse des Motors in einem gradzahligen Verhältnis herabsetzt, so daß es ausreichend ist, ohne

·» die Phasenlage des Motors zu verändern, eine ungerade Anzahl von Umdrehungen auszuführen, um die Phasenlage der Anzeigevorrichtung zu ändern.

Es soll noch erwähnt werden, daß das Vorhandensein der Anzeigescheibe im Werk, das unmittelbar auf den

«ι Rotor folgt, innerhalb des zur Stundenanzeige der Uhr führenden Räderwerks, ein Ausbalancieren des Räderwerks in der Weise ermöglicht, daß es gegen Winkelbeschleunigungen sehr unempfindlich ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Elektromechanische Uhr mit einer Zeitbasis, einem durch einen Schrittmotor angetriebenen Zustandsanzeiger (Indikator), der den jeweiligen Zustand eines Elements der Uhr durch bestimmte, wiederkehrende Phasenlagen anzeigt, einer Detektorschaltung, die auf einen anzuzeigenden Zustandswechsel anspricht, und einer Steuerschaltung für den Schrittmotor, die ihrerseits von der Zeitbasis gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ansprechen der Detektorschaltung (13,52) die Steuerschaltung (5,50) eine definierte Verschiebung der Phasenlage des Zustandsanzeigers (12,42) bewirkt, so daß dieser dann andere, wiederkehrende Phasenlagen einnimmt

2. Uhr nach Anspruch 1 mit einer Energiequelle von begrenzter Kapazität, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorschaltung (13) die von der Energiequelle gelieferte Spannung überwacht und auf die Steuerschaltung (5) des Motors (4) einwirkt, wenn die Spannung unter einen Schwellenwert absinkt, um eine Phasenänderung des Zustandsanzeigers (12) hervorzurufen, dergestalt, daß der Anzeiger dem Benutzer anzeigt, daß die Energiequelle der Uhr das Ende ihrer Lebensdauer erreicht hat.

3. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektor- und Steuerschaltung einen Zähler aufweist, der eine Veränderung der Phasenlage des Zustandsanzeiger einmal alle zwölf Stunden zu Mittag und zu Mitternacht "iervorruft, wodurch der Anzeiger dem Benufer anzeigt, ob die angezeigte Zeit auf den Vor- oder Niachic" tag fällt.

4. Uhr nach Anspruch 1 mit einer Weckschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektor- und Steuerschaltung eine durch das Sperrorgan des Weckers gesteuerte Kippschaltung aufweist und auf den Motor dergestalt einwirkt, daß die Phasenlage des Zustandsanzeigers entsprechend der von dem Sperrorgan eingenommenen Stellung eingestellt wird, wodurch der Anzeiger dem Benutzer anztigt, ob der Wecker betriebsbereit ist oder nicht.

5. Uhr nach Anspruch 1 mit einem springenden Sekundenzeiger, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustandsanzeiger aus diesem Sekundenzeiger besteht.

6. Uhr nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor mindestens zwei stabile Gleichgewichtsstellungen je Umdrehung einnehmen kann, daß die Steuerschaltung derart wirkt, daß der Motor jeweils eine volle Umdrehung vollführt und dann in einer der stabilen Gleichgewichtsstellungen anhält, und daß die Steuerschaltung beim Ansprechen der Detektorschaltung die Drehung des Motors in eine andere Gleichgewichtsstellung bewirkt.

7. Uhr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustandsanzeiger aus einer vom Motor angetriebenen drehbaren Scheibe besteht, die in Sektoren von verschiedenem Aussehen aufgeteilt ist und deren Anzahl der Anzahl der stabilen Gleichgewichtsstellungen des Motors entspricht, wobei die Scheibe unter dem von einem Fensterchen (43) durchbrochenen Zifferblatt (44) angeordnet ist, dessen Form und Größe der der Sektoren der Scheibe entspricht.

8. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Motor bei jedem Schritt eine gerade Anzahl von Umdrehungen ausführt, daß der Zustandsanzeiger vom Motor über ein untersetzendes Räderwerk mit geradzahligem Teilerverhältnis angetrieben wird und daß die Steuerschaltung (50) beim Ansprechen der Detektorschaltung (52) den Motor veranlaßt, eine zusätzliche Drehung auszuführen, so daß sich die Phasenlage des Zustandsanzeigers ändert.