DE3001951A1

DE3001951A1 - Quartz clock with decorative pendulum - has electromagnet generating pendulum motion in dependence on time signals generated by quartz crystal oscillation circuit

Info

Publication number: DE3001951A1
Application number: DE19803001951
Authority: DE
Inventors: Fukuji Tonegawa
Original assignee: NISSHIN DO CO
Current assignee: NISSHIN DO CO
Priority date: 1979-01-22
Filing date: 1980-01-21
Publication date: 1980-07-24
Also published as: JPS5598384A

Abstract

The clockwork in the housing consists of a quartz crystal oscillation circuit, generating time signals in the form of regular pulses. A decorative pendulum (12) is swingably mounted on the clock housing. The clock includes devices producing the swing motion of the pendulum in dependence on the time signals generated by the oscillator circuit. The clock drive pref. contains an electromagnetic coil (14), coupled to the oscillator circuit, for generation alternating fields through the coil when it is energised by the pulses of the time signals. The coil is firmly mounted in the clock housing. A pair of permanent magnets (17) generate a permanent magnetic field cooperating with the coil fields, these magnets being mounted on a part of the pendulum, pref. adjacent to the coil. Between the magnets and the coil is formed a narrow air gap. The permanent magnets are mounted symmetrically to the coil, when the pendulum is at rest.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eineThe present invention relates to a

Quarzkristalluhr mit einem Zierpendel und betrifft insbesondere eine Einrichtung zur Schaffung einer exakten Schwingbewegung für das Zierpendel der Quarzuhr (Uhr ohne Schlagpendel) in Abhängigkeit der von einem Schwingkristall des Uhrwerks der Quarzkristalluhr erzeugten Signale.Quartz crystal clock with an ornamental pendulum and relates in particular to one Device for creating an exact oscillating movement for the ornamental pendulum of the quartz clock (Clock without striking pendulum) depending on the oscillating crystal of the clockwork signals generated by the quartz crystal clock.

Man unterscheidet zwei Arten von Uhren, eine, bei der ein Pendel zur Steuerung der Ganggeschwindigkeit des Uhrwerks der Uhr verwendet wird, und eine andere, bei der das Pendel als Zierpendel für die Uhr ausgebildet ist.There are two types of clocks, one with a pendulum Control of the rate of movement of the movement of the watch is used, and a others where the pendulum is designed as a decorative pendulum for the clock.

Bei gewöhnlichen Uhren mit Zierpendel wird die Schwingbewegung des Pendels mittels einer von der Antriebsquelle des Uhrwerks der Uhr unterschiedlichen Antriebsquelle angetrieben. Eine Uhr mit einem gewöhnlichen Zierpendel muß daher mit zwei Antrieben versehen sein. Dies ist insofern nachteilig, als das Vorsehen zweier Antriebe für eine Uhr die Herstellungskosten der Uhr erhöht. Da weiter keine direkte Beziehung zwischen dem Betrieb des gewöhnlichen Zierpendels und des Uhrwerks der Uhr besteht, stimmt die Schwingbewegung des Zierpendels oft nicht mit der Bewegung des Sekundenzeigers der Uhr überein. Weiter ist die Frequenz der Schwingbewegung des Zierpendels häufig ungenau.In ordinary clocks with a decorative pendulum, the oscillating movement of the Pendulum by means of a different one from the drive source of the movement of the clock Drive source driven. A clock with an ordinary pendulum must therefore be provided with two drives. This is disadvantageous in that the provision two drives for a clock increases the manufacturing cost of the clock. There no more direct relationship between the operation of the ordinary pendulum and the clockwork the clock, the swinging movement of the pendulum often does not match the movement of the second hand of the clock. Next is the frequency of the oscillating movement of the ornamental pendulum is often imprecise.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Uhr der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen Antrieb für das Zierpendel aufweist, der in Abhängigkeit der von einem Schwingkristall erzeugten Zeitsignale das Zierpendel antreibt.It is therefore an object of the present invention to provide a watch of the opening paragraph to create mentioned type, which has a drive for the ornamental pendulum, which in The ornamental pendulum depends on the time signals generated by a vibrating crystal drives.

Mit der Erfindung kann in vorteilhafter Weise die Arbeitsweise des Uhrwerks mittels der Bewegung des Zierpendels überwacht werden.With the invention, the operation of the Clockwork can be monitored by means of the movement of the ornamental pendulum.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements of the invention emerge from the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht einer Tischuhr mit einem Zierpendel; Fig. 2 eine Seitenansicht der Tischuhr von Fig. 1; Fig. 3A und 3B Ansichten zur Darstellung des Prinzips der Schwingbewegung des Zierpendels; Fig. 4 eine Ansicht der Uhr von Fig. 1 zur Darstellung der Schwingbewegung des Zierpendels; und Fig. 5 ein Blockschaltbild des Schaltkreises zum Betrieb des Uhrwerks als auch des Schwingpendels.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. They show: FIG. 1 a view of a table clock with an ornamental pendulum; Fig. 2 is a side view of the table clock of Fig. 1; Figure 3A and Fig. 3B are views showing the principle of the swinging movement of the ornamental pendulum; FIG. 4 is a view of the clock of FIG. 1 showing the oscillating movement of the ornamental pendulum; and Figure 5 is a block diagram of the circuitry for operating the timepiece as well of the pendulum.

In Fig. 1 und 2 ist eine Tischuhr 10 mit einem Uhrgehäuse 11 und einem Zierpendel 12 gezeigt. Das Uhrgehäuse 11 enthält ein gewöhnliches kristallgesteuertes Uhrwerk mit einem Kristallschwingkreis zur regelmäßigen Erzeugung pierzo-elektrischer Signale. Der Kristallschwingkreis selbst enthält ein Schwingkristall und ist mit einem gewöhnlichen Antriebsschaltkreis verbunden, mit dem z.B. ein elektromechanischer Wandler, wie z.B. ein Schrittschaltmotor verbunden ist. Der elektromechanische Wandler treibt ein Getriebe zur Bewegung der Uhrzeiger an. Der Kristallschwingkreis wird mittels einer Batterie 20, z.B. einer gewöhnlichen Trockenbatterie, erzeugt. Auf dem Uhrgehäuse 11 ist eine gewöhnliche Anzeige (nicht gezeigt) zur Anzeige der Zeit mittels der Zeiger befestigt. Das Uhrgehäuse 11 trägt weiter eine elektromagnetische Spule 14, die elektrisch mit dem oben erwähnten Kristallschwingkreis und dem oben erwähnten Antriebsschaltkreis in Reihe geschaltet ist. Die elektromagnetische Spule 14 wird von dem Kristallschwingkreis mit elektrischem Strom zur Ausbildung periodischer Impulssignale, die abwechselnd eine positive und eine negative Polarität aufweisen, versorgt, so daß die elektromagnetische Spule 14 abwechselnde elektromagnetische durch die Spule verlaufende Felder erzeugt. Das Zierpendel 12 weist einen Rahmen 21 auf, von dem eine Stange 22 und ein Pendelgewicht mittels eines Gabelkopfes 23 herabhängen.In Fig. 1 and 2 is a table clock 10 with a clock case 11 and a Ornamental pendulum 12 shown. The watch case 11 contains an ordinary crystal controlled one Movement with a crystal oscillating circuit for regular pierzo-electric generation Signals. The crystal oscillating circuit itself contains an oscillating crystal and is with connected to an ordinary drive circuit, with which, for example, an electromechanical Converter, such as a stepper motor is connected. The electromechanical converter drives a gear to move the clock hands. The crystal oscillating circuit will by means of a battery 20, for example an ordinary dry cell battery. on the watch case 11 is an ordinary display (not shown) for displaying the time attached by means of the pointer. The watch case 11 further carries an electromagnetic Coil 14, which is electrically connected to the above-mentioned crystal resonant circuit and the above mentioned drive circuit is connected in series. The electromagnetic coil 14 is from the crystal resonant circuit with electric current for the formation of periodic Pulse signals with alternating positive and negative polarity, supplied so that the electromagnetic coil 14 alternating electromagnetic Generates fields running through the coil. The ornamental pendulum 12 has a frame 21, of which a rod 22 and a pendulum weight by means of a fork head 23 hang down.

Der Rahmen 21 des Pendels 12 zusammen mit dem Pendelgewicht 18 sind auf einem Lager 13 des Uhrengehäuses t1 mittels eines an dem Rahmen 21 angebrachten Schwenkstiftes 15 gelagert. Das Pendels 12 kann auf diese Weise in Richtung der in Fig. 1 gezeigten Pfeile auf dem Lager des Schwenkstiftes 5 hin- und herschwingen. Das Pendel 12 weist jedoch ein Ausgleichsgewicht 16 auf, das auf eine fest am obersten Abschnitt des Rahmens 21 angebrachte Gewindestange 24 aufgeschraubt ist. Das Ausgleichsgewicht ist auf der gegenüberliegenden Seite des Rahmens 21 in Bezug auf den Gabelkopf 23, die Stange 22 und das Pendelgewicht 18 angeordnet. Auf diese Weise kann das System des Zierpendels 12 mit dem Ausgleichsgewicht 16 ausgeglichen werden. Die Stellung des Ausgleichgewichts 16 auf der Gewindestange 24 kann durch Aufschrauben des Ausgleichsgewichts 16 so eingestellt werden, daß das mechanische Moment des Ausgleichgewichts 16 in Bezug auf das Lager des Schwenkstiftes 15 zu dem mechanischen Moment der gegenüberliegenden Seite des Rahmens 21 in Bezug auf das gleiche Lager des Schwenkstiftes 15 im Gleichgewicht steht. Das Zierpendel 12 mit dem Ausgleichsgewicht 16 dient somit nicht als Zeitmesser, wie bei den sogenannten Einpendelsystemen. Das Pendel 12 kann jedoch elektromagnetisch betrieben werden. D.h., das Pendel 12 ist mit einem Paar Permanentmagneten 17 und 17' versehen, die mit der oben erwähnten von dem Uhrgehäuse 11 getragenen Spule 14 zusammenwirken. Die zwei Permanentmagnete 17 und 17' sind zueinander in Bezug auf die Mittelachse der Spule 14 symmetrisch angeordnet. Wie man weiter am besten in Fig. 2 sieht, ist ein kleiner Luftspalt G senkrecht zu einer Ebene, in der das Pendel 12 schwingt, vorgesehen. Wenn somit die Spule 14 periodisch zur Erzeugung der oben erwähnten magnetischen Felder erregt wird, wirken diese abwechselnden magnetischen Felder mit dem von den Permanentmagneten 17 und 17' erzeugten Per.manentmagnetfeld zusammen. D.h., zwischen der Spule 14 und dem Permanentmagnetenpaar 17 und 17' wirkt abwechselnd eine magnetische Anziehung und ein magnetisches AbstoBen, die die Schwingbewegung des Zierpendels 12 in Abhängigkeit der periodischen Erregung der Spule 14 bewirken.The frame 21 of the pendulum 12 together with the pendulum weight 18 are on a bearing 13 of the watch case t1 by means of a mounted on the frame 21 Pivot pin 15 mounted. The pendulum 12 can this way in the direction of the arrows shown in Fig. 1 on the bearing of the pivot pin 5 back and swing. The pendulum 12, however, has a balance weight 16 that a threaded rod 24 firmly attached to the uppermost section of the frame 21 is screwed on is. The counterweight is on the opposite side of the frame 21 in With respect to the fork head 23, the rod 22 and the pendulum weight 18 arranged. on In this way, the system of the ornamental pendulum 12 can be balanced with the counterweight 16 will. The position of the balance weight 16 on the threaded rod 24 can by Unscrewing the balance weight 16 can be adjusted so that the mechanical Moment of the balance weight 16 in relation to the bearing of the pivot pin 15 to the mechanical moment of the opposite side of the frame 21 in relation to the same bearing of the pivot pin 15 is in equilibrium. The ornamental pendulum 12 with the balance weight 16 is therefore not used as a timer, as with the so-called Pendulum systems. The pendulum 12 can, however, be operated electromagnetically. That is, the pendulum 12 is provided with a pair of permanent magnets 17 and 17 'which cooperate with the above-mentioned coil 14 carried by the watch case 11. The two permanent magnets 17 and 17 'are mutually with respect to the central axis the coil 14 arranged symmetrically. As can best be seen further in FIG a small air gap G perpendicular to a plane in which the pendulum 12 swings, intended. Thus, when the coil 14 periodically produces the above-mentioned magnetic fields excited these alternating magnetic act Fields with the permanent magnet field generated by the permanent magnets 17 and 17 ' together. That is, acts between the coil 14 and the pair of permanent magnets 17 and 17 ' alternately a magnetic attraction and a magnetic repulsion that the oscillating motion of the ornamental pendulum 12 as a function of the periodic excitation of the coil 14.

Fig. 3A und 3B stellen das Prinzip zur Bewegung der Schwingbewegung des Zierpendels dar. Fig. 3A zeigt den Zustand, bei dem zwischen der Spule 14 und dem Permanentmagnetenpaar 17 und 17' eine Anziehung die Bewegung des Zierpendels 12 in Richtung des Pfeils A bewirkt. Fig. 3B zeigt andererseits den Zustand, bei dem ein magnetisches Abstoßen zwischen der Spule 14 und dem Permanentmagnetenpaar 17 und 17' die Bewegung des Zierpendels 12 entgegen der Richtung des Pfeils A bewirkt. In diesem Zustand, wie in Fig. 4 dargestellt, hängt die Breite "L" der Schwingbewegung des Zierpendels 12 von dem Abstand "1" zwischen den zwei Permanentmagneten 17 und 17' ab.FIGS. 3A and 3B illustrate the principle for the movement of the oscillating movement of the ornamental pendulum. Fig. 3A shows the state in which between the coil 14 and the permanent magnet pair 17 and 17 'an attraction the movement of the ornamental pendulum 12 in the direction of arrow A causes. On the other hand, Fig. 3B shows the state at which a magnetic repulsion between the coil 14 and the permanent magnet pair 17 and 17 'causes the movement of the ornamental pendulum 12 against the direction of the arrow A. In this state, as shown in Fig. 4, the width "L" of the swinging motion hangs of the ornamental pendulum 12 from the distance "1" between the two permanent magnets 17 and 17 'from.

Der Abstand 1 zwischen den zwei Magneten 17 und 17' muß innerhalb des Umfang der abwechselnden magnetischen Felder der Spule 14 verändert werden.The distance 1 between the two magnets 17 and 17 'must be within the extent of the alternating magnetic fields of the coil 14 can be changed.

Weiter soll der Luftspalt G (siehe Fig 2) vorzugsweise so klein wie möglich eingestellt werden, damit die größtmögliche magnetische Anziehung bzw.Furthermore, the air gap G (see FIG. 2) should preferably be as small as can be adjusted so that the greatest possible magnetic attraction or

abstoßende Wirkung zur Bewirkung der Schwingbewegung des Zierpendels 12 erzeugt wird.repulsive effect for causing the swinging movement of the ornamental pendulum 12 is generated.

In Fig. 5 sind die Spule 14 und der Antriebsschaltkreis 31 des Uhrwerks mit dem Kristallschwingkreis 30 des Uhrwerks in Reihe geschaltet. Aus diesem Grund kann, wie unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben, die Spule 14 mittels der Stromsignale in Form der von dem Kristallschwingkreis 30 zugeführten regelmäßigen Impulssignale direkt erregt werden. Hierdurch kann die mittels der Erregung der Spule 14 bewirkte Schwingbewegung des Pendels 12 (siehe Fig. 1 und 2) eine Zeitmessung sein. D.h., die Schwingbewegung des Zierpendels 12 kann beispielsweise genau mit der Bewegung des Sekundenzeigers (nicht gezeigt) synchronisiert werden.In Fig. 5, the coil 14 and the drive circuit 31 are the clockwork connected in series with the crystal oscillating circuit 30 of the movement. For this reason can, as described with reference to FIGS. 1 and 2, the coil 14 by means of of the current signals in the form of the regular ones supplied by the crystal resonant circuit 30 Pulse signals are excited directly. This allows the means of the excitation of the Coil 14 caused the oscillating movement of the pendulum 12 (see FIGS. 1 and 2) to measure time be. That is, the oscillating movement of the ornamental pendulum 12 can, for example, exactly with synchronized with the movement of the second hand (not shown).

Aus der Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Erfindung sieht man, daß mit der vorliegenden Erfindung ein neues Verfahren zum Antrieb eines Zierpendels einer Uhr geschaffen wird, bei dem die Schwingbewegung des Zierpendels mittels der Verwendung der Zeitmeßsignale, die von einem Kristallschwingkreis mit einem Schwingkristall erzeugt werden, erzeugt wird. Der Betrieb der Uhr kann daher mittels Beobachtung des Betriebs des Zierpendels überwacht werden. Da das Uhrwerk und das Zierpendel weiter mittels einer gemeinsamen Energiequelle, z.B. einer Trockenbatterie, angetrieben werden, sind die notwendigen Kosten für den Betrieb der gesamten Anordnung der Uhr mit dem Zierpendel vergleichsweise gering. Da weiter kein anderer besonderer elektrischer Schaltkreis für den Antrieb des Zierpendels als eine elektromagnetische Spule notwendig ist, sind die Herstellungskosten der gesamten Uhr mit einem Zierpendel im Vergleich zu einer Uhr mit einem gewöhnlichen Zierpendel vergleichsweise gering. Da weiter das Zierpendel mit einem Ausgleichsgewicht versehen ist, ist die Schwingbewegung des Pendels sehr gleichmäßig und erfordert nur eine geringe Antriebskraft. Die vorliegende Erfindung kann bei allen Pendeluhren einschließlich der oben beschriebenen Tischuhr, Wanduhr, Standuhren und ähnlichem verwendet werden.From the description of the embodiment of the invention sees one that with the present invention a new method for driving an ornamental pendulum a clock is created in which the oscillating movement of the ornamental pendulum by means of the Use of the timing signals generated by a crystal oscillating circuit with an oscillating crystal are generated, is generated. The clock can therefore be operated by means of observation the operation of the ornamental pendulum can be monitored. There the clockwork and the ornamental pendulum further powered by a common energy source such as a dry cell battery are the costs necessary to operate the entire arrangement of the clock comparatively low with the ornamental pendulum. There is no other special electric one Circuit necessary to drive the ornamental pendulum as an electromagnetic coil is the manufacturing cost the entire clock with an ornamental pendulum comparatively low compared to a clock with an ordinary decorative pendulum. Since the ornamental pendulum is also provided with a counterweight, the swinging movement is of the pendulum very evenly and requires only a small amount of driving force. The present Invention can be applied to all pendulum clocks including the table clock described above, Wall clock, grandfather clocks and the like can be used.

Es wird eine Uhr mit einem Zierpendel beschrieben, die eine Einrichtung zur Bewirkung der Schwingbewegung des Zierpendels in Abhängigkeit regelmäßiger Zeitsignale, die von einem Kristallschwingkreis des Uhrwerks der Uhr erzeugt werden, der einen Schwingkristall enthält, beschrieben. Die Schwingbewegung des Zierpendels kann auf diese Weise genau mit der Bewegung des Uhrwerks synchronisiert werden. LeerseiteA clock with an ornamental pendulum is described which has a device to cause the swinging movement of the ornamental pendulum depending on regular time signals, generated by a crystal oscillating circuit of the movement of the watch, the one Contains oscillating crystal, described. The swinging movement of the ornamental pendulum can on in this way can be precisely synchronized with the movement of the movement. Blank page

Claims

Clock with ornamental pendulum Claims Clock with ornamental pendulum with an in A clockwork arranged in a clock case, consisting of a quartz crystal oscillating circuit for generating time signals in the form of regular electrical pulses and an ornamental pendulum swingably attached to the watch case, thereby g e k e n n -z e i c h n e t that the clock devices for generating an oscillating movement of the Ornamental pendulum (12) as a function of the generated by the quartz crystal oscillating circuit (30) Includes time signals.

2. Clock according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the device for driving is connected to the quartz crystal oscillating circuit (30) electromagnetic coil for generating alternating, through the electromagnetic Coil (14) running fields when the coil by means of the electrical impulses of the Time signals is excited, includes that the electromagnetic coil (14) fixed by means of the watch case (11) is mounted, and that a pair of permanent magnets (17), the one with the alternating electromagnetic fields of the electromagnetic coil (14) generate cooperating permanent magnetic field, which are provided on a Part of the ornamental pendulum 02) are arranged.

3. Clock according to claim 2, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the pair of permanent magnets 07) arranged on the ornamental pendulum n 2) adjacent to the arranged by means of the watch case (11) mounted electromagnetic coil (14) and between the permanent magnets 07, 17 ') and the electromagnetic coil 04) a small air gap G is formed, and that the permanent magnets (17) to each other symmetrically with respect to the electromagnetic coil 04) when the ornamental pendulum is at a standstill are arranged.

4. Clock according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the ornamental pendulum (12) has at least one frame 21) with a pivot pin arranged thereon 05), a pendulum weight (18) attached to the lowest part of the frame 21) and a has on the frame 1) attached balancing weight (16), whereby the balance weight nffl on the opposite side of the pendulum weight (18) is arranged in relation to a bearing (13) of the pivot pin (15).

5. Clock according to claim 4, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the balance weight n 6) fastened to the frame (21) by means of a thread Threaded rod (24) is attached, so that a mechanical moment of the balance weight (16) can be set.

6. Clock with decorative pendulum, g e k e n n n z e i c h -n e t through - a clock case (11) with a clockwork consisting of a piezo-electric time signal generating Quartz crystal oscillating circuit (30) and one with the quartz crystal oscillating circuit (30) associated drive circuit (31) for driving a time display; - an ornamental pendulum (12) with a bearing (13) mounted by means of a bearing (13) formed on the watch case (11) Pivot pin (15), the ornamental pendulum 02) by means of the pivot pin ("15) in With respect to the watch case (11) swings, - a magnetic drive for the drive the oscillating movement of the ornamental pendulum (12) as a function of that of the quartz crystal oscillating circuit (30) generated piezo-electric time signals.

7. Clock according to claim 6, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the magnetic drive one with the quartz crystal oscillating circuit (30) and the drive circuit (31) series-connected electromagnetic coil fixed to the watch case (11) is mounted, and that a pair of permanent magnets (17) on the ornamental pendulum (12) so are arranged so that they alternate between magnetic attraction and repulsion cause the permanent magnet (17) and the electromagnetic coil (1 4).

8. Clock according to claim 6, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the ornamental pendulum 02) has a frame (21) on which the pivot pin (15) is fixedly arranged is that a pendulum weight (18) is arranged at the lowest part of the frame (21), and that on the opposite side of the pendulum weight (18) with respect to a Bearing (13) for the pivot pin (15) a balance weight (16) is arranged, wherein the ornamental pendulum (12) are mechanically balanced with the balance weight (16) can.