DE3401187A1

DE3401187A1 - Vorrichtung fuer netzbetriebene schaltuhren mit elektrischer gangreserve

Info

Publication number: DE3401187A1
Application number: DE19843401187
Authority: DE
Inventors: Gerd 7742 St Georgen Kammerer
Original assignee: Dieter Graesslin Feinwerktechnik
Current assignee: Graesslin GmbH
Priority date: 1984-01-14
Filing date: 1984-01-14
Publication date: 1985-07-25
Also published as: DE3401187C2; EP0170664B1; WO1985003143A1; EP0172182A1; WO1985003144A1; EP0172182B1; EP0170664A1

Description

Vorrichtung für netz betriebene Schaltuhren mit elektrischer Gangreserve.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für netz betriebene Schaltuhren mit elektrischer, batteriebetriebener Gangreserve, zur steuerbaren elektrischen Zuschaltung der Gangreserve-Batterie zur netz betriebenen Energieversorgung des Antriebs der Schaltuhr.
Sei derartigen Schaltuhren, insbesondere mit einem quarzgeateuertem Antrieb ist es erforderlich, daß die Gangreserve zum Zeitpunkt ihrer Zuschaltung zur Energieversorgung des Antriebs der Schaltuhr die volle, ihr zugemessene energetische Kapazität aufweist.
Bei bekanntgewordenen derartigen Schaltuhren liegt die Gangreserve-Batterie elektrisch unmittelbar parallel zur netzbetriebenen Energieversorgung der Schaltuhr und liefert dem dortigen Antriebssystem elektrische Energie wann immer die Energieversorgung aus dem Netz fehlt.
D.h. es wird dort fortlaufend insbesondere auch während der Lagerzeit oder der Transportzeit zwischen Hersteller und Kunden unnötigerweise Energie aus der Gangreserve-Batterie entnommen. Dies ist auch der Fall, wenn derartige Uhren nach ihrer Installation beim Kunden einen längeren Probelauf oder einer Anlagenprüfung ausgesetzt werden.
In jedem Falle wird dadurch bei den bekannten derartigen Schaltuhren die Kapazität der Gangreserve-Batterie erheblich beeinträchtigt, indem die dort verwendeten Akkumulatoren vielfach tief entladen werden, sodaß zum Zeitpunkt der eigentlichen Inbetriebnahme einer solchen Schaltuhr die volle, der Uhr vom Hersteller zugemessene, Gangreserve nicht gleich oder nicht mehr - je nach Batteriesystem - zur Verfügung steht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schaltuhren der vorstehend genannten Art dahingehend zu verbessern und sie mit einer einfachen Vorrichtung zu versehen, die gewährleistet und es ermüglicht, daß zum Zeitpunkt der eigentlichen Inbetriebnahme einer Schaltuhr oder zeitlich unwesentlich danach eine kapazitätsmäßig elektrisch volle Gangreserve- Batterie der netz betriebenen Energieversorgung des Antriebs der Schaltuhr zugeschaltet werden kann. Dabei soll sichergestellt sein, daß der Zeitpunkt der Zuschaltung der Gangreserve-Batterie, bezogen auf den Zeitpunkt an dem eine Schaltuhr erstmalig in Betrieb gesetzt wurde, vorwählbar ist.
Diese Erfindung wird aufgabengemäß dadurch gelöst, daß im Stromkreis der Gangreserve-Hatterie eine Zeitverzögerungsvorrichtung angeordnet ist.
Zweckmäßigerweise ist dort eine elektromechanische Zeitverzögerungsvorrichtung vorgesehen, die insbesondere unmittelbar vom Antrieb der Schaltuhr gesteuert ist und die,nach einer bestimmten netzbetriebenen Betriebszeit ausgelöst, die Gangreserve-Batterie der netz betriebenen Energieversorgung des Antriebs zuschaltet. Dies kann mit einem elektrischen Kontakt im Stromkreis der Gangreserve-Batterie erzielt werden, der von einem Schaltnocken, insbesondere auf der Schaltscheibe der Schaltuhr, gesteuert ist, und der zeitlich programmierbar ist, sodaß dadurch der Zeitpunkt der Zuschaltung der Gangreserve-Batterie zur netzbetriebenen Energieversorgung des Antriebs der Schaltuhr zweckmäßig, den Erfordernissen entsprechend, eingestellt werden kann. Dabei ist sichergestellt, daß auch längere funktionslose Lagerzeiten - insbesondere ohne Netz betrieb oder längere Probelaufzeiten - keinen Einfluß auf die Kapazität einer elektrischen vollen Gangreserve-Batterie hat.
Vorteilhaft bei dieser Vorrichtung für Schalt uhren ist nicht nur, daß zum Zeitpunkt der eigentlichen Aufnahme der zeithaltenden Steuerungsfunktion einer Schaltuhr eine kapazitätsmäßig elektrisch volle Gangreserve-Batterie,zeitlich vorwählbar, selbsttätig zugeschaltet wird, sondern daß es dadurch auch ermöglicht wird, wirtschaftliche Primärelemente als Gangreserve-Batterien im Vergleich zu nachladbaren Akkumulatoren zu verwenden, ohne dabei gefahrlaufen zu müssen, daß diese, wie auch die bisher verwendeten nachladbaren Akkumulatoren, zum Zeitpunkt der eigentlichen Aufnahme des Betriebs der Schaltuhr entladen oder gar unbrauchbar sind.
Einzelheiten und weitere zweckmäßige Ausführungen der Vorrichtung nach der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Blockschaltbild einer netzbetriebenen elektromechanischen oder elektronischen Schaltuhr mit batteriebetriebener Gangreserve mit einer im Stromkreis der Gangreserve-Hatterie vorgesehener Zeitverzögerungsvorrichtung, Fig. 2 ein Blockschaltbild einer netzbetriebenen elektromechanischen oder elektronischen Schaltuhr mit batteriebetriebener Gangreserve mit einer im Stromkreis der Gangreserve-Batterie vorgesehener elektromechanischen, vom Antrieb der Schaltuhr gesteuerten Zeltverzögerungsvorrichtung, Fig. 3 eine schaubildliche Ansicht einer elektromechanischen Zeitverzögerungseinrichtung an einer elktromechanischen Schaltuhr, Fig. 4 ein Blockschaltbild einer netzbetriebenen elktromechanischen oder elektronischen Schaltuhr mit batteriebetriebener Gangreserve mit einer im Stromkreis der C,angreserve-Batterie vorgesehener elektrolytischer oder elektrochemischer Zeitverzögerungsvorrichtung und mit einer im Stromkreis der Gangreserve-Batterie vorgesehener Batteriezustandsmeßeinrichtung, Fig. 5 ein Blockschaltbild einer netzbetriebenen elektronischen Schaltuhr mit im Stromkreis der Gangreserve-Batterie vorgesehener elektronischer Zeitverzögerungsvorrichtung mit einer Netz aus fallsicherungseinrichtung und Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Schaltuhr nach Fig. 5 mit einem Mikroprozessor anstelle einer elektronischen Ziihlstufe und mit einer elektronischen Netzerkennung.
Die, in der Fig. 1 nur im wesentlichen dargestellte Schaltuhr besteht im einzelnen aus dem netz betriebenen elektrischen Energieversorgungsteil 12, dem parallel zum dortigen Gleichspannungsausgang 13 die Gangreserve-Batterie 2 zugeordnet ist, in deren Stromkreis 1 erfindungsgemäß eine Zeitverzögerungsvorrichtung 3 geschaltet ist.
Diese Zeitverzögerungsvorrichtung 3, die insbesondere als elektromechanische Zeitverzögerungsvorrichtung ausgeführt ist, ist mit einem Zeitschalter oder einem Zeitrelais vergleichbar, deren Einschaltzeit insbesondere vorwählbar ist. Damit ist es möglich, die Gangreserve-Batterie 2 erst nach einem gewissen Zeitraum der Laufdauer einer solchen Schaltuhr am Netz, von ca. 100 Stunden, zuzuschalten, um dadurch sicherzustellen, daß auch nach einer längeren Lager- oder Transportzeit, oder nach einer längerdauernden Probelaufzeit am Netz, die vorgesehene Gangreserve-Batterie 2 mit der eigentlichen Inbetriebnahme der Schaltuhr ihre volle elektrische Kapazität besitzt und nicht, wie dies bei den eingangsgenannten bekanntgewordenen Schaltuhren mit Gangreserve der Fall ist, daß die Gangreserve-Aatterie mit der eigentlichen Inbetriebnahme vielfach in ihrer Kapazität beeinträchtigt oder völlig entladen war.
14 bezeichnet den Teil der Schaltuhr in dem der Antrieb der Uhr, die Anzeige und die elektrische Schalteinrichtung vorgesehen sind. Es ist dabei daran gedacht, daß die Anzeige analog oder auch digital ausgeführt sein kann. Zweckmäßigerweise eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung für quartzgesteuerte elektromechanische oder elektronische Schaltuhren.
In der Fig. 2 ist sichtbar, daß im Stromkreis 1 der Gangreserve-Batterie 2 ein elektrischer Kontakt 5 vorgesehen ist, der unmittelbar von dem Antrieb 4 der Schaltuhr gesteuert ist. Zu diesem Zweck ist es, gemäß einem der möglichen Ausführungsformen vorgesehen, daß insbesondere auf der Schaltscheibe 7 einer elektromechanischen Schaltuhr, wie sie in der Fig. 3 zu einem Teil sichtbar ist, ein Schaltnocken 6 angeordnet ist, der insbesondere über ein sogenanntes Schrittschaltwerk 8 einen elektrischen Kontakt 5 mittelbar beaufschlagt, der den Stromkreis 1 der Gangreserve-Batterie nach einer bestimmten netz betriebenen Laufzeit der Schaltuhr schließt. Das Schaltwerk 8 ist dort insbesondere als sogenanntes Malteserschaltwerk ausgebildet, wobei der Schaltnocken 6 entsprechend der Einschaltzeit-Vorwahl, entweder in eine entsprechende Zahnlücke 15 eingeführt, oder das Schaltrad 16 entsprechend in der Zähnezahl vorgewählt wird. Die Schaltscheibe 7 kann dort als Tages-oder Wochenschaltacheibe vorgesehen sein.
Die Fig. 4 zeigt eine Schaltuhr-Ausführung bei der die Zeitverzögerungsvorrichtung 3 als elektrolytisch oder elektrochemisch arbeitende Zelle ausgebildet ist, die nach einer gewissen nicht vsränderlichen Zeit einen elektrischen Kontakt schließt, oder insich elektrisch leitend wird und den Stromkreis 1 der Gangreserve-Batterie 2 schließt.
17 bezeichnet dort eine sogenannte Batteriezustandsmeßeinrichtung mit einer sogenannten Spannungsdetektionschaltung. Eine derartige Zeitverzögerungsvorrichtung 3, wie sie in dieser Figur gezeigt ist, kann sowohl bei elektromechanischen oder bei elektronischen Schaltuhren vorgesehen werden. Dies betrifft auch die beschriebene Batteriezustandsmeßeinrichtung, die erforderlichenfalls den gemessenen Wert an einer entsprechenden Vorrichtung zur Anzeige bringen kann. Damit soll sichergestellt werden, daß ein Benutzer einer derartigen Schaltuhr den Zustanc der Gangreserve-Batterie 2 überwachen kann.
In der Fig. 5 ist im wesenlishen eine Vorrichtung nach der Erfindung gezeigt, mit einem Halbleiterschalter 18 in Form eines Transistors im Stromkreis 1 der Gangreserve-Batterie 2. Dieser Halbleiterschalter 18 wird zweckmäßigerweise insbesondere von einem diskreten Zeitmeßglied angesteuert. Dieses Zeitmeßglied kann ein elektronischer Zähler sein, der zweckmäßigerweise unmittelbar in einer Elektronik der Schaltuhr integriert ist. Der Zähler wird bei Netzbetrieb durch einen Takt von der Elektronik hochgezählt. Wird dabei das Netz ausgeschaltet, dann wird der erreichte Zählerstand gelöscht, da die Gangreserve-Batterie 2 noch nicht zugeschaltet ist. Wird aber die vorgegebene Zähleinheit erreicht, dann schaltet der Zähler die Gangreserve-Batterie 2 zu und bleibt über die Gangreserve im geschalteten Zustand. Es kann dort jedoch auch oine entsprechende Selbsthalteschalt ung über den Transistor vorgesehen werden nnstclle der zuvorbeschriebenen Zählstufe ist es auch möglich, einen Mikroprozessor einzusetzen, wie dies die Fig. 6 schematisch zeigt.
Dieser Mikroprozessor 19 kann dort auch unmittelbarer Bestandteil der erforderlichen Elektronik für eine vollelektronische Schaltuhr sein. Der Mikroprozessor ist zweckmäßigerweise dort mit einer speziellen Zählschleife zur Steuerung der Einschaltzeit für die Gangreserve-Eatterie 2 versehen. Außerdem kann dort desweitern eine sogenannte Netzerkennung am Mikroprozessor 19 anliegen und zur Steuerung der Zuschaltung der Gangreserve-Batterie 2 wirksam sein.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Gangreserve-Batterie 2 auch bereits zu einem früheren Zeitpunkt als dem vorgewählten zugeschaltet werden kann, wenn eine entsprechende Batteriezustandsmeßeinrichtung vorgesehen ist und der eingebauten entsprechenden Elektronik einen entsprechechenden Schalt befehl erteilt, dies kann zweckmäßigerweise dann erforderlich oder nützlich sein, wenn die vorgesehene Verzögerungszeit fast abgelaufen ist und der Zustand der Gangreserve-Batterie 2 relativ gut ist. Dies kann der Fall sein wenn kurz vor Ablauf der Verzögerungszeit das Netz ausfällt und eine Netzerkennung einen entsprechenden Befehl abgibt.

Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung für netzbetriebene Schaltuhren mit elektrischer, batteriebetriebener Gangreserve, zur steuerbaren elektrischen Zuschaltung der Gangreserve-Batterie zur netz betriebenen Energieversorgung des Antriebs der Schaltuhr, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis (1) der Gangreserve-Eatterie (2) eine Zeitverzögerungsvorrichtung (3) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektromechanische Zeitverzögerungsvorrichtung (3) vorgesehen ist, die vom Antrieb (4) der Schaltuhr gesteuert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis (1) der Gangreserve-Hatterie (2) ein elektrischer Kontakt (5) angeordnet ist, der unmittelbar von der Schaltuhr gesteuert ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt (5) von einem Schaltnocken (6) auf der Schaltscheibe (7) der Schaltuhr gesteuert ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltnocken (6) auf der Schaltscheibe (7) programmierbar angeordnet ist, und daß dadurch die Einschaltzeit der Zeitverzögerung vorwählbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schaltnocken (6) und dem Kontakt (5) ein Schrittschaltwerk (B) vorgesehen ist, und daß über das Schrittschaltwerk (8) die Anzahl der Schaltschritte und damit die Einschaltzeit des Kontaktes (5) vorwählbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrolytisch oder eine elektrochemisch arbeitende Zeitverzögerungsvorrichtung (3) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Zeitverzögerungsvorrichtung (3) vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein diskretes elektronisches Zeitglied, insbesondere eine Zählstufe (9), vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikro-Prozessor (19) vorgesehen ist, und daß die Einschaltzeit der Zeitverzögerung vorwählbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Zeitverzogerung (3) in der Elektronik der Schaltuhr integriert ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine ßatteriezustandsmeßeinrichtung (49) vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannungsdedektionsschaltung in der ßatteriezustandsmeßeinrichtung (1X) vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 uns 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Batteriezustand an einer Anzeige angezeigt wird.