DE8432847U1

DE8432847U1 - Zeigerstellungs-Detektionseinrichtung für eine Uhr, insbesondere eine Funkuhr

Info

Publication number: DE8432847U1
Application number: DE19848432847
Authority: DE
Original assignee: Gebr Junghans 7230 Schramberg De GmbH
Current assignee: Gebr Junghans 7230 Schramberg De GmbH
Priority date: 1984-11-09
Filing date: 1984-11-09
Publication date: 1985-05-30
Also published as: JPS61118683A

Description

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GEBRÜDER JUNGHANS GMBH, 7230 Schramberg

Zeigerstellungs-Detektionseinrichtung für eine Uhr, insbesondere eine Funkuhr

Die Erfindung betrifft eine Zeigerstellungs-Detektionseinrichtung gemäG dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine solche Detektionseinrichtung ist aus dem Beitrag von H. Effen-5 berger "Mikroprozessorgesteuerte Funkuhr mit Analoganzeige" in dem Buch "Funkuhren", herausgegeben von W. Hilberg (dort Seite 105) bekannt. Danach ist vorgesehen, in das Zifferblatt der Uhr eine Reflexionslichtschranke so einzubauen, daß sowohl der Stundenzeiger wie auch der Minutenzeiger beim überstreichen des Einbauortes zu einer Abschattung des optronischen Aufnehmersystemes und damit zur Signalauslösung führen; womit detektiert ist, daß einer dieser Zeiger gerade in diese konstruktiv vorgegebene Winkelstellung eingedreht hat. Nachteilig bei einer derartigen Detektionseinrichtung ist jedoch, daß sowohl der Stundenzeiger wie auch der Minutenzeiger unabhängig voneinander verdreht werden können müssen, also entweder über getrennte Schrittmotoren oder über ein Umschaltgetriebe anzutreiben sind. Das erhöht die Kosten für den Aufbau und den Betrieb einer solchen Uhr, und ibs. im Falle des Umschaltgetriebes auch die Störanfälligkeit des Uhrwerks. Nachteilig bei der vorbekannten Detektionseinrichtung ist ferner, daß infolge von Streulichteinflüssen eine genaue und reproduzierbare winkelmäßige Signalgabe beim Überstreichen jenes optrcnischen Sensors durch einen der Zeiger kaum realisierbar ist; wobei unterschiedliche Zeigerbreiten zu unterschiedlichen Signalgabezeitpunkten und durchbrochene Zeiger, wie im Falle von Stiluhren-Zeigern, sogar zu mehrfachen Signalgaben und damit zu Fehlauswertungen führen, die allenfalls über besonders aufwendige

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elektronische Korrekturmittel kompensiert werden können, um die beim Konsumenten won einer Funkuhr erwartete hohe Anzeigegenauigkeit zu gewährleisten. Der Gebrauchszweck einer Funkuhr hinsichtlich seines Zifferblatt-Designs kann schließlich dadurch erheblich beeinträchtigt sein, daß der optronische Sensor innerhalb der Minuterie und damit gestalterisch recht auffällig in das Zifferblatt eingebaut werden muß, damit er auch von Zeigern unterschiedlicher Länge überstrichen werden kann.

In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Detektionseinrichtung derart zu schaffen, daß der Gebrauchszweck einer Uhr, insbesondere einer Funkuhr, hinsichtlich ihrer gestalterischen Ausbildung nicht dadurch beeinträchtigt wird, daß an visuell abträglichen Stellen Sensoren eingebaut werden müssen und/oder daß Einschränkungen hinsichtlich der Ausgestaltung der Zeiger gegeben sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die gattungsgemäße Detektionseinrichtung gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 ausgestaltet ist.

Nach dieser Lösung, bei der die optronische Zeigerstellungs-Abfrage ins Innere des Werkes verlegt ist, sind keinerlei Einschränkungen hinsichtlich der Gestaltung des Zifferblattes und der Zeiger der Uhr mehr gegeben. Das Werk weist einschließlich seiner Zeigerstellungs-Detektionseinrichtung einen kompakten und in sich vollständig funktionstüchtigen, also auch ohne den Einbau in eine Uhr eigenständig funktionsprüfbaren Aufbau auf. Unabhängig von der Breite und sonstigen Gestaltung der Zeiger erbringt die Abfrage des Minutenrades einschließlich seines Zwischenrades, im Falle eines Schrittmotors für den Antrieb des Minutenrades mit getrieblich gekoppeltem Stundenrad alle zwölf Stunden eine minutengenaue Zeigerstellungsinformation; und darüberhinaus die Abfrage des Sekundenrades einschließlich seines Zwischenrades jede Minute eine sekundengenaue Zeigerstellungsinformation. Die Verkopplung dieser Informationen über eine elektrische Schaltung (oder über eine gemeinsame Lichtschranke) erbringt somit die Auslösung eines Zeigerstellungs-Detektionssignales in einer sekundengenau definierten Stellung nicht nur des Sekundenzeigers, sondern auch des Minutenzeigers und des von ihm getriebenen Stundenzeigers.

Nachden. so alle zwölf Stunden die aktuelle Zeigerstellung gesichert ist, kann über bloßes Auszählen der FortschalLimpulse aus dieser Detektionsstf/llung heraus der nachfolgende Zeigergang mitgekoppelt werden.

Zusätzliche Alternativen und Weiterbildungen sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und tür, nachstehender Beschreibung zweier in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche aber angenähert maßstabsgerecht skizzierter bevorzugter Realisierungsbeispiele zur Erfindung. Es zeigt jeweils in abgebrochener Darstellung:

Fig. 1 ein Uhrwerk, mit zwei getrennten Schrittmotoren für den Antrieb einerseits des Sekundenzeigers und andererseits der Minuten- und Stundenzeiger und mit zwei Lichtschranken, im Axial-Längsschnitt,

Fig. 2 das Werk gemäß Fig. 1 in Draufsicht,

Fig. 3 entsprechend der Darstellung der Fig. 1 ein Werk mit nur einem Schrittmotor und nur einer Lichtschranke
und

Fig. 4 das Werk gemäß Fig. 3 in Draufsicht.

Beim in Fig. 1/Fig. 2 skizzierten Uhr-Werk 1 sind zwei unabhängig voneinander ansteuerbare Schrittmotoren 2, 3 vorgesehen. Der Rotor 4 des Sekundenzeiger-Schrittmotors 2 treibt mittels eines Ritzels 5 über ein Zwischenrad 6 und sein Ritzel 7 das Sekundenrad 8 an, und damit über die drehstarr hiermit verbundene Sekundenzeiger-Welle 9 den vor der Minuterie eines Zifferblattes 10 kreisenden Sekundenzeiger (in der Zeichnung nicht dargestellt).

Der Rotor 11 des zweiten Motors 3 treibt über sein Ritzel 12, ein weiteres Kleinboden- oder Zwischenrad 13 und sein Ritzel 14 das Minutenrad 15 des Werkes 1, mit dem die Minutenzeiger-Hohlwelle über eine Friktionsverbindung. 17.in Drehverbindung steht.

Abgeleitet aus der Umdrehung der Minutenzeiger-Hohlwelle 16 wird über ein Ritzel 18, ein Wechselrad 19 und sein Ritzel 20 das Stundenrad 21 des Werkes 1 angetrieben, das mit der Hohlwelle 22 für den Stundenzeiger (in der Zeichnung nicht dargestellt) drehstarr verbunden ist. Die Rotoren 4, 11 und die Zwischenräder 6, 13 sind an einer Kleinboden- oder Trägerplatte 23 gehaltert und gelagert, an der auch ein Hülsenlager 24 für die zentral die Hohlwellen 16, 22 durchragende Sekundenzeiger-Welle 9 ausgebildet ist. Vor der Außenfläche dor Gehäuse-Vorderwand 25 ist das Zifferblatt 10 angeordnet; an ihrer Innenfläche ist ein Lagerzapfen 26 für das Wechselrad 19 angeordnet, im dargestellten Ausführungsbeispiels einstückig angeformt. Die Befestigung der Trägerplatte 23 - und der Schrittmotor 2, 3 auf ihr - an der Gehäuse-Vorderwand 25 ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Hif.ter dem Räder- und Zeiger-Werk 1 dient eine Leiterplatte 26 der axialen Bewegungsbegrenzung insbesondere der Sekundenrad-Welle 9 (und über das Sekundenrad 8 auch der Zwischenräder 6 und 13) nach rückwärts, also von der Gehäuse-Vorderwand 25 fort. Der Einbauraum 27 auf der vom Werk 1 abgelegenen Seite der Leiterplatte 26, zwischen dieser und der Gehäuse-Rückwand 28, dient der Aufnahme insbesondere von elektrischen Bauelementen 29 für den Funkuhr-Empfänger und für di.e zeithaltende Uhrenschaltung (in der Zeichnung nur symbolisch angedeutet). Diese Bauelemente 29 sind mit den auf die Leiterplatte 26 aufkaschierten Leiterbahnen 30 elektrisch und mechanisch verbunden.

Einer bestimmten Winkel-Stellung der Zeiger vor der Minuterie des Zifferblattes 10 entspricht eine bestimmte Drehstellung der mit den Zeigern getrieblich gekoppelten Räder des Werkes 1. Für die Detektion des Drehwinkel-Eintritts in diese Stellung ist am Werk 1 wenigstens eine Lichtschranke 31, 32 vorgesehen. Aus Gründen der Störsicherheit sind diese bevorzugt keine Reflex-Lichtschranken 31, 32, sondern es ist jeweils ein Strahlungssender 33 einen Strahlungsempfänger 34 in der Trägerplatte23 bzw. in der Leiterplatte 37 zugeordnet. Der Strahlengang der Lichtschranken 31, 32 ist von den hineinragenden Rädern 6, 8 bzw. 13, 15, 21 unterbrochen, sofern nicht in diesen Rädern ausgebildete Blendenöffnungen 35 gerade miteinander (axial bezüglich der Orientierung der jeweiligen Lichtschranke 31, 32) fluchten.

Die Durchmesser der Blendenöffnungen 35 im jeweils am schnellsten laufenden der in die Lichtschranken 31, 32 eingreifenden Räder des Werkes 1, also der Zwischenräder 6 bzw. 13, sind kürzer gewählt, als das Bogenstück 36, das das jeweilige Zwischenrad 6 bzw. 13 bei Fortschaltung durch seinen Schrittmotor-Rotor 4 bzw. 11 zurücklegt. Es fluchten die Blendenöffnungen 35 im Zwischenrad 13, im Minutenrad 15 und im Stundenrad 21 aufgrund ihrer getrieblichen Kopplungen gerade alle zwölf Stunden einmal; einmal pro zwölf Stunden ist der Strahlengang der Lichtschranke 32 also durchlässig und deshalb der Empfänger 34 für die minutengenaue Abgabe eines elektrischen Signales optisch angesteuert. Dagegen ergibt die getriebliche Konstellation beim für den Antrieb des Sekundenrades 8 vorgesehenen Schrittmotor 2, daß die Lichtschranke 31 über die Blendenöffnungen 35 im Sekundenrad 8 und in seinem Zwischenrad 6 jede Minute einmal optisch durchschaltet; vom Empfänger 34 der Lichtschranke 31 wird also minütlich sekundengenau ein Impuls abgegeben. Es ergibt die elektrische Zusammenschaltung der Ausgangssignale der Empfänger 34 (also beispielsweise deren Signalverkopplung über eine UND-Verknüpfungsschaltung (in der Zeichnung nicht dargestellt), eine alle zwölf Stunden sekundengenau einsetzende Signalgabe als elektrische Informtion darüber, daß der Minutenzeiger (und über die getriebliche Kopplung im Werk 1 deshalb auch der Stundenzeiger) momentan eine und nur eine ganz bestimmte Winkelstellung einnimmt, die durch die Anordnung der Blendenöffnungen 35 konstruktiv bestimmt ist.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3/Fig. 4 ist nur der Schrittmotor zum Antrieb des Sekundenrades 8 über das Zwischenrad 6 vorgesehen. Der Antrieb des Minutenrades 15 erfolgt aus einem Sekundenrad-Ritzel 3£ über das Kleinboden- oder Zwischenrad 13'. Nun ist nur eine Lichtschranke 39, zwischen einem Strahlungssender 33 und einem Strahlungsempfänger 34 in der Leiterplatte 37 und in der Gehäusevorderwand 25,

vorgesehen, in deren Strahlengang nicht nur das Sekundenrad 8 und sein Zwischenrad 6, sondern nun auch das Stundenrad 21 und das Minutenrad 15 - jeweils mit einer Blendenöffnung 35 ausgestattet - hineinragen. Dadurch ergibt sich wieder alle zwölf Stunden die Konstellation der axial fluchtenden Blendenöffnungen 35 und somit, über das Sekunden-Zwischenrad 6 als dem Träger der am schnellsten weiterbewegten Blendenöffnung ]

35, ein sekundengenaues Einsetzen der Signalgabe vom Empfänger 34; j

ohne daß hierfür eine elektrische Verknüpfung der Ausgangssignale zweier Empfänger 34 (entsprechend Fig. 1/Fig. 2) erforderlich wäre.

Die Lichtschranken 31, 32, 39 werden vorzugsweise mit Strahlungssendern 33 in Form von Infrarot-Dioden aufgebaut, weil diese recht geringe Abmessungen haben und mit einer Spannung von unter 1,5 Volt, also wie ein batteriebetriebenes Uhrwerk aus einer Monozelle betreibbar sind. Außerdem erübrigen die auf das Infrarot-Spektrum abgestimmten Strahlungsempfänger 34 aufwendigere optische Abschirmmaßnahmen gegen Fremdlicht-Einflüsse aus der Umgebung des Werkes 1, so daß der Aufbau der Lichtschranken 31, 32 bzw. 39 innerhalb des praktisch geschlossenen Gehäuses des Werkes 1 bereits ausreichende Fremdlicht-Abschirmung ergibt.

Claims

JGbm 147 - 1 - Fg/kr Schutzansprüche

1. Zeigerstellungs-Detektionseinrichtung für eine Uhr, insbesondere e?ne Funkuhr, mit einem optronischen Sensor, dadurch gekennzeichnet,

daß Räder des Räder-Werkes (1) als Lochblendenscheiben für eine Lichtschranke (31, 32; 39) vorgesehen sind.

2. Detektionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Durchmesser der Blendenöffnung (35) im am schnellsten drehenden Rad kleiner als die Länge des Bogenstückes (36) ist, um das die Blendenöffnung (35) bei Ansteuerung dieses Rades aus seinem Schrittmotor (2 bzw. 3) verschwenkt.

3. Detektionseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß in eine Lichtschranke (31, 32; 39) das von einem Schrittmotor (2 bzw. 3) angetriebene Zwischenrad (6, 13) und das von seinem Ritzel (7, 14) getriebene Rad (8, 15) mit je einer Blendenöffnung (35) hineinragt.
20

4. Detektionseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß in eine Lichtschranke (32) das von einem Schrittmotor (3) getriebene Zwischenrad (13) und das Minutenrad (15) sowie das Stundenrad (21) hineinragen.

...2 30

5. Detektionseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß in eine Lichtschranke (31) das von einem Schrittmotor (2) getriebene Zwischenrad (6) und das Sekundenrad (8) hineinragen. f. 05

'>·

6. Detektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

1' dadurch gekennzeichnet,

ν daß in eine Lichtschranke (39) das Stundenrad (21), de.' Minuten-

;, rad (15), das Sekurdenrad (8) und sein Zwischenrad (6) hinein-

P 10 ragen, die sämtlich aus einem einzigen Schrittmotor (2) angetrieben

5 sind.

;

7. Detektionseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,

: dadurch gekennzeichnet,

15 daß die Lichtschranken (31,32; 39) jeweils IR-Dioden als Strahlungssender (33) und auf das Infrarot-Spektrum abgestimmte Strahlungsempfänger (34) aufweisen.

8. Detektionseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, 20 dadurch gekennzeichnet,

daß die Lichtschrsnken (31, 32;39) zwischen einer Werk-Leiterplatte (37) und der Trägerplatte (23) bzw. der Vorderplatine oder Gehäuse-Vorderwand (25) des Werkes (1) eingebaut sind.

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