DE29601332U1

DE29601332U1 - Nebenuhrenanlage

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Publication number: DE29601332U1
Application number: DE29601332U
Authority: DE
Original assignee: CREATIV PRODUCT ELEKTRO und FE; MUEHLE HANS JUERGEN
Current assignee: CREATIV PRODUCT ELEKTRO und FE; MUEHLE HANS JUERGEN
Priority date: 1996-01-26
Filing date: 1996-01-26
Publication date: 1996-03-14
Anticipated expiration: 2006-01-27
Also published as: DE19651167A1; DE19651167C2

Description

Beschreibung Nebenuhrenanlage

Nebenuhranlagen sind ein Verband von zeitanzeigenden Geräten (analog mit Zeigern oder digital mit Ziffern), die von einer Zeitzentrale synchron mit der aktuellen Uhrzeit versorgt werden.

Die Zeitzentrale gewinnt die genaue Zeit mittels:

a) quarzstabilisiertem hochgenauen Uhrwerk oder

b) funkgesteuerter Zeitgewinnung oder

c) satellitengesteuerter Zeitgewinnung (GPS: global positioning system)

Das GPS wird vor allem für den mobilen Einsatz, meist auf Schiffen,verwendet, um unabhängig vom geografischen Standort zu sein.

Der Verband von zeitanzeigenden Geräten (Nebenuhren) ist über ein Leitungssystem mit der Zeitzentrale verbunden. Üblich sind heute noch Nebenuhrwerke, die mit einem Minutenimpuls versorgt werden. Ein einfacher Schrittmotor bewegt mit diesem Stromimpuls den Minutenzeiger jeweils um eine Minute vorwärts. Der Stundenzeiger wird vom Minutenrad über ein Untersetzungsgetriebe angetrieben.
Die Nachteile dieser Anordnung sind:

a) hoher Aufwand zur Herstellung der Synchronität aller Nebenuhren bei der Erstinstallation oder bei Beseitigung von Defekten

b) lange Stellzeiten für die Korrektur der Anzeigen bei Zeitumstellung Sommer/Winter

c) für den mobilen Einsatzfall ergeben sich lange Stellzeiten zur Zeitumstellung beim Zeitzonenwechsel

Die Erfindung ermöglicht moderne Uhrenanlagen für Seeschiffe mit folgenden Eigenschaften, insbesondere der Nebenuhren:

a) schnelle Zeitumstellung beim Zeitzonenwechsel

Der Zeitzonenwechsel kann nach Route bzw. Geschwindigkeit häufig, zum Beispiel jeden Tag, erforderlich sein.

b) Die Zeitumstellung soll nicht in vollen Stunden, sondern jeweils nach Ablauf von 8 Stunden (eine Wache) um einen Betrag von 20 min erfolgen, so daß die Wachwechsel ohne Zeitdifferenz durchgeführt werden können.

c) Die Nebenuhren sollen ggf. auch eine analoge Sekundenanzeige haben. Diese Anzeige soll aufrüstbar sein.

d) Analoge und digitale Nebenuhren sollen gleichzeitig von der Zeitzentrale ansteuerbar sein.

e) Die Zeitanzeige soll wahlweise als Ortszeit oder Weltzeit möglich sein. Diese komplexen Anforderungen werden durch die Benutzung der anspruchsgemäßen Erfindung erfüllt, die im wesentlichen durch die Verwendung von intelligenten Nebenuhren charakterisiert ist.

Eine solche Uhrenanlage ist als Blockschaltbild in der Figur 1 und das elektromechanische Nebenuhrwerk in Figur 2 dargestellt. Die Zeitzentrale (1) mit der Satellitenempfangsantenne (2) benutzt hier beispielsweise GPS zur exakten Zeitgewinnung. Diese Zeitzentrale (1) erzeugt ein serielles Datensignal als geschlossenes Zeitprotokoll mit den Informationen über Sekunde, Minute, Stunde, Tag, Datum, Jahr sowie Ortszeit und Weltzeit. Die Datenprotokolle werden nun ständig aufeinanderfolgend an einer Datenschnittstelle, zum Beispiel RS 485, bereitgestellt. Über ein Datenleitungssystem (3) ist die Schnittstelle mit den intelligenten Nebenuhren (4) verbunden. Prinzipiell können beliebig viele solche Nebenuhren angeschlossen werden. Wichtige Einzelheiten der Nebenuhren zeigt die Figur Diese intelligenten Nebenuhren enthalten einen elektronischen Steuerblock (5), der meist durch einen Mikroprozessor (5 a) realisiert ist, ein mechanisches Uhrwerk (6), zum Beispiel mit zwei Schrittmotoren (7) und (8), die über zwei separate Zahnradgetriebe (9) und (10) die Minutenzeigerwelle (11) und die Stundenzeigerwelle (12) antreiben. Jedes Zahnradgetriebe ist mit einer Lichtschranke (13) und (14) ausgestattet, die mittels Blendenlöchem (15 a) und (15 b) in den jeweiligen Radscheiben der Zwischenräder sowie Blendenlöchem (16) in den Radscheiben des Minutenrades (17) und des Stundenrades (18) eine exakte Getriebestellung optisch als durchgehenden Lichtstrahlengang erkennen.

Außer der analogen Zeitanzeige können die Nebenuhrwerke wahlweise auch mit einer digitalen Zeitanzeige (19) oder Datumanzeige ausgestattet werden.

Die Nebenuhren werden mit einem Leitungssystem (20) mit der Betriebsspannung versorgt. Die von der Zeitzentrale (1) über das Datenleitungssystem (3) gelieferten Zeitprotokolle werden von dem elektronischen Steuerblock (5) und dessen Mikroprozessor aufgenommen und in die entsprechenden Steuersignale zum Antrieb der Schrittmotoren (7) und (8) umgeformt. Ebenso werden die Steuersignale für eine digitale Zeitanzeige (19) oder eine Datumanzeige aus dem Zeitprotokoll erzeugt.

Mittels der Lichtschranken (13) und (14), die ebenfalls vom Mikroprozessor gesteuert werden, erfolgt die Getriebestellungserfassung und damit die richtige Zeiteinstellung, eine notwendige Zeitverstellung oder die Stellungsprüfung der analogen Zeitanzeige (6). Aufgrund der separaten Minuten- und Stundengetriebe sind kurze Stellzeiten möglich. Die Schrittmotore (7) und (8) werden im Stellbetrieb mit einer erhöhten Schrittfrequenz angesteuert.

Bei Erstinstallation oder nach einer Unterbrechung der Versorgungsspannung werden zunächst mit Hilfe der Lichtschranken (13) und (14) die Getriebestellungen erkannt, danach wird die vom Datenleitungssystem (3) übermittelte Uhrzeit eingestellt. Dieser Synchronlauf und die Zeiteinstellung werden ebenfalls mit erhöhter Schrittfrequenz durchgeführt. Die Nebenuhren an einer Uhrenanlage können sowohl Ortszeit als auch Weltzeit anzeigen. Jede Nebenuhr ist zu diesem Zweck mit einem Schalter (21) ausgestattet, der den Mikroprozessor veranlaßt, aus den Datenzeitprotokollen die entsprechende Information zu dekodieren und zur Anzeige zu bringen.

Claims

Ansprüche Nebenuhrenanlage

1) Nebenuhrenanlage, bestehend aus einer zentralen Steuereinheit für die gleichzeitige Ansteuerung mehrerer analoger Nebenuhren, dadurch gekennzeichnet, daß ein Datenleitungssystem zur Übermittlung der Zeitinformationen an die Nebenuhren verwendet wird, und die Nebenuhren jeweils eine intelligente, meist eine Mikroprozessorelektronikbaugruppe zur Datendekodierung und Funktionalsteuerung enthalten und außerdem Sensoren aufweisen, die die Stellung des Rädergetriebes und damit die Stellung der Uhrenzeiger mit dem kleinsten möglichen Schrittwinkel des Getriebes, meist dem Sekundenschrittwinkel oder dem Minutenschrittwinkel, erfassen.

2) Nebenuhrenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenuhrwerke zum Antrieb der einzelnen Uhrenzeiger jeweils einen separaten Schrittmotor und ein separates Getriebe verwenden.

3) Nebenuhrenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren zur Erfassung der Getriebestellung optoelektronische Lichtschranken sind, deren Strahlengang durch Blendenlöcher in den Zahnrädern des Getriebes beeinflußt wird.

4) Nebenuhrenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens jede Sekunde einmal ein vollständiges Datenprotokoll, welches die Zeitinformation enthält, auf dem Datenleitungssystem übertragen und von der Elektronikbaugruppe jeder Nebenuhr empfangen wird.

5) Nebenuhrenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Datenleitungssystem Datenprotokolle übertragen werden, die Informationen über die jeweilige aktuelle Sekunde, Minute, Stunde sowie über Tag, Datum und Jahr in Weltzeit und Ortszeit enthalten.

6) Nebenuhrenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenuhrwerke mit Digitalen Anzeigeeinheiten für die Darstellung von Datum, Tag, Jahr ausgestattet sind und mittels der intelligenten Elektronikbaugruppe angesteuert werden.

7) Nebenuhrenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die intelligente Elektronikbaugruppe der Nebenuhrwerke mit einer Schalteinrichtung ausgestattet ist, die eine wechselseitige Anzeige der Zeitinformationen in Weltzeit oder Ortszeit hervorruft.