DE2213699A1 - Time-keeping device, especially a clock - Google Patents

Description

DB.-ING. DIPL.-ING. M. SC. DIPU.-PHYS. DR. DIIM..-FXY3.DB.-ING. DIPL.-ING. M. SC. DIPU.-PHYS. DR. DIIM ..- FXY3.

HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKERHÖGER - LEGAL RIGHTS - GRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGARTPATENT LAWYERS IN STUTTGART

A 39
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2o.o3.72A 39
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Timex Corporation
Waterbury, Connecticut,
U. S. A.Timex Corporation
Waterbury , Connecticut,
United States

Zeithaltendes Gerät, insbesondere UhrTime-keeping device, especially a clock

Die Erfindung betrifft ein zeithaltendes Gerät, insbesondere
eine Uhr¹, mit einem Quarzoszillator und einem Frequenzteiler, welcher die Frequenz des Quarzoszillators auf eine niedrige
Frequenz herunterteilt.The invention relates to a time-keeping device, in particular
a clock ¹ , with a crystal oscillator and a frequency divider, which the frequency of the crystal oscillator to a low
Divided down frequency.

Die derzeit bekannten, quarzgesteuerteri Uhren besitzen hauptsächlich Anzeigesysteme, welche von mechanischen Oszillatoren angetrieben werden, die von einem quarzgesteuerten Oszillator synchronisiert v/erden. Eines der Probleme, welches bei dieser Art der Synchronisierung auftritt, besteht darin, dass der mit niedriger Frequenz schwingende, mechanische Oszillator¹ dieThe currently known, quartz-controlled clocks mainly have display systems which are driven by mechanical oscillators that are synchronized by a quartz-controlled oscillator. One of the problems that occurs with this type of synchronization is that the mechanical oscillator ^1, which oscillates at a low frequency, the

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Tendenz hat, aus dem Tritt zu fallen, wenn Bewegungen der Uhr die Amplitude beeinträchtigen. Bei anderen quarzgesteuerten Chronometern, welche Anzeigesysteme besitzen, um direkt die heruntergeteilte Resonanzfrequenz des Quarzes anzuzeigen und welche beispielsweise mit einer Frequenz von 1 Hz oder von o,5 Hz arbeiten, und zwar ohne Synchronisation, besitzen andere Nachteile. Insbesondere haben diese letztgenannten Systeme im allgemeinen einen relativ hohen Leistungsverbrauch und besitzen bei nichtarbeitendem Motor nur ein Blockiersystem geringer Wirksamkeit. Im übrigen soll bezüglich des Standes der Technik auf die US-Patentschriften 2 546 371, 3 163 808, 3 212 252 und 3 432 311 verwiesen werden. Von diesen, der Anmelderin bekannten Patentschriften offenbart die Patentschrift 3 212 252 die Verwendung eines Quarzoszillators mit einem Frequenzteiler, während aus der Patentschrift 2 546 371 die Erzeugung von Impulsen mit alternierend entgegengesetzter Polarität bekannt ist und während ferner das Patent 3 432 311 einen Oszillatorantrieb mit Impulsen entgegengesetzter Polarität beschreibt. Die US-Patentschrift 3 163 808 beschreibt schliesslich einen polarisierten Motor mit zwei Spulen und mit einem Flip-Flop zur Polairisierung der Vorrichtung in entgegengesetzten Richtungen. Has a tendency to fall out of step when the watch moves affect the amplitude. With other quartz-controlled chronometers, which have display systems to directly display the indicate divided resonance frequency of the quartz and which, for example, with a frequency of 1 Hz or of 0.5 Hz, without synchronization, have other disadvantages. In particular, these latter systems have in generally have a relatively high power consumption and only have one less locking system when the engine is not working Effectiveness. Incidentally, for the state of the art, reference should be made to U.S. Patents 2,546,371, 3,163,808, 3,212,252 and 3 432 311 should be referred. Of these patents known to the applicant, patent specification 3,212,252 discloses the Use of a crystal oscillator with a frequency divider, while patent specification 2,546,371 describes the generation of pulses with alternating opposite polarity is known and while patent 3,432,311 also describes an oscillator drive describes with pulses of opposite polarity. Finally, US Pat. No. 3,163,808 describes one polarized motor with two coils and with a flip-flop to polarize the device in opposite directions.

Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der vorliegenden Erfindung nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein zeithaltendes Gerät der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, welches die Nachteile der bekannten Uhren vermeidet und bei vergleichsweise einfachen und billigem Aufbau eine hohe Ganggenauigkeit und Zuverlässigkeit gewährleistet.The present invention was based on this prior art now the task of proposing a time-keeping device of the type described above, which the Avoids disadvantages of the known clocks and with a comparatively simple and cheap construction a high accuracy and reliability guaranteed.

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Diese Aufgabe wird durch ein zeithaltendes Gerät mit einem Quarzoszillator und einem Frequenzteiler gelöst, welches gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass mit dem Frequenzteiler eine polaritätsändernde Treiberstufe verbunden ist, die die Polarität ihrer Ausgangssignale nach jedem ihr zugeführten Steuerimpuls ändert, dass die Ausgangssignale der Treiberstufe dem Antrieb eines Motors dienen und dass mit dem Motor Fortschalteinrichturigen verbunden sind, die von diesem betätigbar sind.This object is achieved by a time-keeping device with a quartz oscillator and a frequency divider, which according to FIG of the invention is characterized in that a polarity-changing driver stage is connected to the frequency divider that changes the polarity of its output signals after each control pulse applied to it, that the output signals of the Driver stage are used to drive a motor and that switching devices are connected to the motor, which are connected by this are operable.

Die vorliegende Erfindung befasst sich also mit einem zeithaltenden Gerät hoher Ganggenauigkeit, welches ein mit hoher Frequenz arbeitendes Frequenznormal enthält, wie beispielsweise einen Quarzoszillator, wobei das Frequenznormal mit einem Frequenzteiler verbunden ist, der die Frequenz auf 1 Hz oder o,5 Hz herunterteilt. Der Ausgang des Frequenzteilers ist dabei mit einer polaritätsändernden Treiberstufe verbunden, welche die Energie für einen polarisierten Motor liefert.. Bei dem zeithaltenden Gerät gemäss der Erfindung wird also die heruntergeteilte Frequenz des Frequenznormals direkt angezeigt, so dass die hohe Genauigkeit des Frequenznormals.für die Anzeige voll erhalten bleibt. Darüberhinaus führt die Verwendung von Treiberimpulsen wechselnder Polarität bei einem erfindungsgemässen, zeithaltenden Gerat zu einem geringen Leistungsverbrauch. The present invention is thus concerned with a time-keeping Device with high accuracy, which contains a frequency standard operating at high frequency, such as, for example a crystal oscillator, where the frequency standard is connected to a frequency divider that divides the frequency to 1 Hz or Divided down to 0.5 Hz. The output of the frequency divider is connected to a polarity-changing driver stage, which supplies the energy for a polarized motor. In the time-keeping device according to the invention, the split-down Frequency of the frequency standard displayed directly, so that the high accuracy of the frequency standard. For display is fully preserved. In addition, the use of driving pulses of alternating polarity in an inventive, time-keeping device to a low power consumption.

Die Treiberstufe des erfindungsgemässen, zeithaltenden Geräts, welches insbesondere bei kleinen Uhren günstig ist, ändert dieThe driver stage of the time-keeping device according to the invention, which is cheap, especially for small watches, changes the

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Polarität des Treiberstromes für den Motor nach jedem, ihrem Eingang zugeführten Impuls. Der Motor, der von dem Treiberstrom betätigt wird, besitzt ein oder mehrere symmetrisch angebrachte Rotorwicklungen, die auf der Welle der Schaltklinke befestigt sind. Die Rotorwicklung wird von den alternierenden Impulsen vorwärts und rückwärts getrieben, während die Schaltklinke ein Schaltrad antreibt. Ferner ist ein Blockiersystem vorgesehen, welches die Fortschalteinrichtungen blockiert, wenn der Motor nicht antreibt. Der polarisierte Motor besitzt den zusätzlichen Vorteil, dass er "selbstkorrigierend" ist, da ein harter Stoss auf ein zeithaltendes Gerät gemäss der Erfindung im schlimmsten Fall zu folgendem Ergebnis führt: Der Rotor wird infolge des Stosses aus der Ruhestellung, die er gerade einnimmt, in die entgegengesetzte Endstellung bewegt, wodurch das Schaltrad vor Eintreffen eines entsprechenden Impulses weitergeschaltet wird. Der nächste Impuls führt nun aber nicht zu einer Fortschaltung des Schaltrades, da seine Stromrichtung so gewählt ist, dass das Blockiersystem, welches mit Permanentmagneten arbeitet, den Rotor festhält, während bei entgegengesetzter Stromrichtung eine Abstossung und damit eine Fortschaltung des Rotors erfolgen würde. Auf diese Weise wird eine Synchronisation zwischen dem Frequenznormal und der mechanischen Fortschaltung auch dann aufrechterhalten, wenn die mechanischen Einrichtungen infolge eines Stosses zunächst um einen Schritt vorgeeilt sind.Polarity of the drive current for the motor according to each, yours Input supplied pulse. The motor that is operated by the driver current has one or more symmetrically mounted Rotor windings that are attached to the shaft of the ratchet. The rotor winding is alternating from the Pulses driven forward and backward while the pawl drives a ratchet wheel. There is also a locking system provided, which blocks the switching devices when the motor is not driving. The polarized motor owns the additional advantage that it is "self-correcting" as a hard knock on a time-keeping device according to the invention in the worst case leads to the following result: As a result of the impact, the rotor is out of the rest position that it just occupies, moved into the opposite end position, whereby the ratchet wheel before the arrival of a corresponding pulse is advanced. However, the next pulse does not lead to the switching wheel being switched because its current direction is chosen so that the blocking system, which works with permanent magnets, holds the rotor while at opposite current direction would result in a repulsion and thus a progression of the rotor. That way will maintain a synchronization between the frequency standard and the mechanical incrementation even if the mechanical devices are initially advanced by one step as a result of an impact.

Vorteilhaft ist es also an dem zeithaltenden Gerät gemäss der Erfindung, dass es eine verbesserte, quarzgesteuerte Uhr dar-It is therefore advantageous in the time-keeping device according to the invention that it represents an improved, quartz-controlled clock.

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stellt, die einen geringen Leistungsverbrauch hat und deren Anzeigeeinrichtungen direkt mit der heruntergeteilten Frequenz des Quarzoszillators angetrieben werden. Es ist auch ein Vorteil des erfindungsgemässen Geräts, dass es selbstkorrigierend arbeitet und in Verbindung mit einem polarisierten Motor ein völlig neuartiges, magnetisches Blockiersystem enthält.represents, which has a low power consumption and its display devices are driven directly with the divided frequency of the crystal oscillator. It's a benefit too of the device according to the invention that it is self-correcting works and, in conjunction with a polarized motor, contains a completely new type of magnetic locking system.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Schutzansprüche.
In der Zeichnung zeigen:Further details and advantages of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing and / or are the subject of the claims for protection.
In the drawing show:

Fig. 1 ein Blockdiagramm des Antriebs für ein zeithaltendes Gerät gemäss der Erfindung,Fig. 1 is a block diagram of the drive for a time-keeping device according to the invention,

Fig. 2 ein Schaltbild der Treiberstufe des Antriebs gemäss Fig. 1,FIG. 2 is a circuit diagram of the driver stage of the drive according to FIG. 1,

Fig. 3aFig. 3a

bis 3c Impulsdiagramme der Impulsfolgen am Eingang und Ausgang der Treiberstufe gemäss Fig. 2,up to 3c pulse diagrams of the pulse trains at the input and output of the driver stage according to FIG. 2,

Fig. 4aFigure 4a

bis 4e verschiedene Spulenformen für den Rotor des Motors des Antriebs gemäss Fig. 1, . 'to 4e different coil shapes for the rotor of the motor of the drive according to FIG. '

Fig. 5aFigure 5a

und 5b eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht eines Blockier-and 5b a side view and a plan view of a blocking

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systems für ein zeithaltendes Gerät gemäss der Erfindung undsystems for a time-keeping device according to the invention and

Fig. 6aFigure 6a

und 6b eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht des Motors für ein zeithaltendes Gerät gemäss der Erfindung.and FIG. 6b shows a top view and a side view of the motor for a time keeping device according to the invention.

Betrachtet man die Figur 1 der Zeichnung, so erkennt man, dass der Antrieb eines erfindungsgemässen, zeithaltenden Geräts, welches nachstehend der Einfachheit halber nur noch als Uhr bezeichnet werden soll, einen Quarzoszillator Io enthält, welcher an seinem Ausgang 11 ein Signal hoher Frequenz an einen Frequenzteiler 12 liefert. Der Frequenzteiler 12 reduziert die Frequenz des Quarzoszillators derart, dass die Impulsfolgefrequenz an seinen Ausgängen 13 und 14 o,5 oder 1 Hz beträgt. Wie die Figuren 3a bis 3c zeigen, ändert eine Treiberstufe 16, deren Eingänge durch die Ausgänge 13 und 14 des Frequenzteilers gebildet werden, nach jedem Impuls auf einem ihrer Eingänge 13 und 14 die Polarität ihres Ausgangssignals auf einer zu einem Motor 18 führenden Ausgangs leitung 17. Der Motor 18 wird somit direkt mit der heruntergeteilten Frequenz des Quarzoszillators betrieben, so dass sich eine äusserst hohe Ganggenauigkeit ergibt, ohne dass mit dem erfindungsgemässen System die Nachteile verbunden wären, die üblicherweise bei quarzgesteuerten Systemen auftreten. Ein wichtiger Nachteil, der bei der erfindungsgemässen Uhr vermieden wird, ist die Tendenz des mechanischen Vibrators, ausser Tritt zu fallen, wenn Be-Looking at Figure 1 of the drawing, it can be seen that the drive of a time-keeping device according to the invention, which, for the sake of simplicity, will only be referred to as a clock in the following, contains a quartz oscillator Io which supplies a high-frequency signal to a frequency divider 12 at its output 11. The frequency divider 12 reduces the Frequency of the crystal oscillator such that the pulse repetition frequency at its outputs 13 and 14 is o, 5 or 1 Hz. As FIGS. 3a to 3c show, a driver stage 16 changes its Inputs are formed by the outputs 13 and 14 of the frequency divider, after each pulse on one of its inputs 13 and 14 the polarity of their output signal on an output line 17 leading to a motor 18. The motor 18 is thus operated directly with the divided frequency of the quartz oscillator, so that it is extremely accurate results without the disadvantages that are usually associated with quartz-controlled systems being associated with the system according to the invention Systems occur. An important disadvantage which is avoided in the watch according to the invention is the tendency of the mechanical vibrator to fall out of step when loading

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wegungen der Uhr die Schwingungsamplitude beeinflussen.movements of the watch influence the oscillation amplitude.

Der Quarzoszillator Io enthält in üblicher Weise einen Quarzkristall, der zu Schwingungen in seiner Resonanzfrequenz erregt wird. Die Resonanzfrequenz des Quarzes liegt in Abhängigkeit von dem gewählten Kristall zwischen etwa 8.000 Hz und 5.000.000 Hz. Eine Signalfolge dieser Frequenz wird dem Frequenzteiler 12 vom Ausgang 11 des Quarzoszillators Io zugeführt. Der Frequenzteiler 12 ist ein üblicher, mehrstufiger Frequenzteiler, der die Frequenz des seinem Eingang zugeführten Signals herunterteilt und an seinen Ausgängen 13 und 14 Signale mit einer Impulsfolgefrequenz von 1 Hz oder o,5 Hz liefert.The quartz oscillator Io usually contains a quartz crystal, which is excited to vibrate in its resonance frequency. The resonance frequency of the quartz is dependent of the chosen crystal between about 8,000 Hz and 5,000,000 Hz. A signal sequence of this frequency is used by the frequency divider 12 fed from the output 11 of the crystal oscillator Io. The frequency divider 12 is a common, multi-stage one Frequency divider that divides the frequency of the signal fed to its input and at its outputs 13 and 14 Supplies signals with a pulse repetition frequency of 1 Hz or 0.5 Hz.

Die Treiberstufe 16 bildet eine Einheit zur Erzeugung eines Stromes wechselnder Polarität, wie dies aus Fig. 3c deutlich wird. Die Polarität des Stromes am Ausgang 17 der Treiberstufe ändert sich nach jedem Impuls auf den Leitungen 13 und IU, so dass es möglich wird, mit dem Ausgangssignal der Treiberstufe einen polarisierten Elektromotor 18 anzutreiben. Wie aus Fig. 2 deutlich wird, arbeitet die Treiberstufe 16 wie folgt: Ein ansteigendes Potential am Eingang 13 sättigt die Transistoren 19, 21 und 22. Gleichzeitig sperrt das Erdpotential am Eingang 14, welches der Basis 23 des Transistors 2M zugeführt wird, die Transistoren 2H, 26 und 27 , so dass der Strom in einer Richtung fliesst« Nach einem Zeitintervall t^ (vergleiche Fig. 3c) ist ein Kondensator 28 Über einen Wider-, stand 29 entladen, und die Transistoren 19, 21 und 22 werdenThe driver stage 16 forms a unit for generating a current of alternating polarity, as is clear from FIG. 3c. The polarity of the current at the output 17 of the driver stage changes after each pulse on the lines 13 and IU, so that it is possible to drive a polarized electric motor 18 with the output signal of the driver stage. As is clear from FIG. 2, the driver stage 16 operates as follows: A rising potential at the input 13 saturates the transistors 19, 21 and 22. At the same time, the ground potential at the input 14, which is fed to the base 23 of the transistor 2M, blocks the transistors 2H, 26 and 27, so that the current flows in one direction. After a time interval t ^ (see Fig. 3c) a capacitor 28 is discharged via a resistor 29, and the transistors 19, 21 and 22 are discharged

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abgesperrt. Die Treiberstufe befindet sich damit in einem neutralen Zustand.locked. The driver stage is thus in a neutral position State.

Ausgehend von diesem Zustand führt ein ansteigendes Potential am Eingang IU zu einer Sättigung der Transistoren 24, 26 und 27, so dass der Strom in der anderen Richtung fliesst. Nach Ablauf eines Zeitintervalls t„ ist ein Kondensator 31 über einen Widerstand 32 entladen, und die Transistoren 24, 26 und 27 werden abgesperrt. Die Treiberstufe befindet sich damit erneut in dem neutralen Zustand. Die Länge der Treiberimpulse auf der Leitung 17 kann mit Hilfe der RC-Schaltungen 28, 29 bzw. 31, 32 eingestellt werden. An dieser Stelle soll ferner festgehalten werden, dass t^ = t„ = Länge der Treiberimpulse.Starting from this state, a rising potential at the input IU leads to saturation of the transistors 24, 26 and 27 so that the current flows in the other direction. After a time interval t "has elapsed, a capacitor 31 is over a resistor 32 is discharged, and the transistors 24, 26 and 27 are cut off. The driver stage is now again in the neutral state. The length of the drive pulses on the line 17 can be determined with the aid of the RC circuits 28, 29 or 31, 32 can be set. At this point it should also be noted that t ^ = t "= length of the drive pulses.

Der Motor 18, der in den Figuren 6a und 6b in seinen Einzelheiten dargestellt ist, umfasst einen Rotor 33, der aus einer einzigen Spule oder aus mehreren, symmetrisch angeordneten Einzelspulen bestehen kann. Verschiedene geeignete Spulenanordnungen sind in den Figuren 4a bis 4e dargestellt, wobei für die weitere Erläuterung des Anmeldungsgegenstandes anhand der Figuren 6a und 6b von einer Spule gemäss Fig. 4d als Rotor 33 ausgegangen werden soll.The motor 18, which is shown in Figures 6a and 6b in detail, comprises a rotor 33, which consists of a may consist of a single coil or of several, symmetrically arranged individual coils. Various suitable coil arrangements are shown in Figures 4a to 4e, with reference to the further explanation of the subject matter of the application 6a and 6b, a coil according to FIG. 4d is to be assumed as the rotor 33.

Aus Fig. 6a und 6b wird deutlich, dass der Mittelteil des Spulensystems bzw. Rotors 33 auf der Welle 34 einer Schaltklinke befestigt ist. Der Spulen-Rotor wird kontinuierlich zwischen zwei stationären Systemen von Permanentmagneten 36 und 37 hin- und hergeschaltet. Eine andere - jedoch nicht dar- It is clear from FIGS. 6a and 6b that the central part of the coil system or rotor 33 is fastened on the shaft 34 of a switching pawl. The coil rotor is continuously switched back and forth between two stationary systems of permanent magnets 36 and 37. Another - but not

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gestellte - Möglichkeit bestünde darin, ein einziges Magnetsystem mit einem Shunt zu verwenden. Die Welle 34 trägt ferner eine an ihr befestigte Schaltklinke 38 mit Armen 39 und 41, welche mit den Zähnen 42 eines Schaltrades 43 zusammenwirken. Während der Rotor 3 3 in Abhängigkeit von den Antriebsimpulsen auf der Leitung 17 hin- und hergeschaltet wird, schaltet die Schaltklinke 3 8 das Schaltrad 43 weiter, welches seinerseits in üblicher Weise mit den Anzeigeeinrichtungen gekoppelt ist. Vorzugsweise besitzt das Schaltrad 43 dreissig oder sechzig auf seinen Umfang verteilte Zähne 42, was einer Impulsfolgefrequenz von 1 Hz oder o,5 Hz am Ausgang der Treiberstufe entspricht. - the possibility would be to use a single magnet system with a shunt. The shaft 34 also carries a pawl 38 attached to it with arms 39 and 41 which interact with the teeth 42 of a ratchet wheel 43. While the rotor 3 3 depending on the drive pulses is switched back and forth on the line 17, the pawl 3 8 switches the ratchet 43 on, which in turn is coupled in the usual way with the display devices. Preferably, the ratchet 43 has thirty or sixty teeth 42 distributed over its circumference, which corresponds to a pulse repetition frequency of 1 Hz or 0.5 Hz at the output of the driver stage.

Der Motor 18 wird von den Impulsen bzw. Treiberimpulsen entgegengesetzter Polarität auf der Leitung 17 in der Weise angetrieben, dass sich der Rotor 3 3 bei allen ersten Impulsen von der Stellung A in die Stellung B dreht. Eine Sekunde später drehen dann die jeweils zweiten Impulse den Rotor 33 aus der Stellung B zurück in die Stellung A. Der Motor 18 arbeitet auf diese Weise kontinuierlich mit der Genauigkeit des Quarzoszillators, da die Antriebsimpulse von dem Quarzoszillator über den Frequenzteiler 12 und die Treiberstufe 16 direkt an ihn gelangen.The motor 18 becomes more opposed to the pulses or drive pulses Polarity on line 17 driven in such a way that rotor 3 3 turns on all first pulses turns from position A to position B. One second later, the respective second pulses turn off the rotor 33 position B back to position A. The motor 18 works in this way continuously with the accuracy of the crystal oscillator, because the drive pulses from the quartz oscillator via the frequency divider 12 and the driver stage 16 directly get him.

Wenn sich der Motor 18 nach einem Treiberimpuls 17 in einer Ruhestellung befindet, ist das gesamte Fortschaltsystem blockiert, und zwar mittels mindestens eines Eisen- oder Ferritkerns 44, welcher an mindestens einem Ende der Spule an-When the motor 18 is in a rest position after a drive pulse 17, the entire indexing system is blocked, namely by means of at least one iron or ferrite core 44, which is attached to at least one end of the coil.

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geordnet ist, wie dies in den Einzelheiten in Fig. 5a und 5b gezeigt ist. Der Eisenkern 44, der in der Spule 33 angeordnet ist, wird zu einem Elektromagnet, wenn ein Treiberimpuls auf der Leitung 17 empfangen wird. Die Polarität dieses Elektromagneten wird von der Stromrichtung des Treiberimpulses auf der Leitung 17 bestimmt.is ordered as shown in detail in Figures 5a and 5b. The iron core 44, which is arranged in the coil 33 becomes an electromagnet when a drive pulse is received on line 17. The polarity of this electromagnet is determined by the direction of flow of the drive pulse on line 17.

Der Eisenkern 44 arbeitet mit zwei Permanentmagneten 46 und zusammen. Wenn der Kern 44 zunächst von dem Magnet 46 festgehalten wird, verwandelt ein Treiberimpuls auf der Leitung 17 bei der in der Zeichnung angedeuteten Richtung des Stromes I den Kern 44 in einen Elektromagneten, der die gleiche Polarität besitzt wie der den Kern bis dahin festhaltende Permanentmagnet 46. Auf diese Weise wird eine rücktreibende Kraft zwischen dem Elektromagneten 44 und dem Permanentmagneten 46 v/irksam, die zur Folge hat, dass sich diese beiden Elemente voneinander entfernen. Im Gegensatz zu den bekannten Systemen mit einer Feder- oder einer Magnetblockierung wird also bei der erfindungsgemässen Uhr nur eine geringe Leistung benötigt, um die Blockierung zu überwinden. Im übrigen arbeitet die erfindungsgemässe Uhr in entsprechender Weise, wenn der Eisenkern 44 zunächst durch den Permanentmagneten 47 festgehalten wird, und zwar dann, wenn ein Treiberimpuls entgegengesetzter Polarität auf der Leitung 17 empfangen wird. Die Bewegungsrichtung ist dann natürlich entgegengesetzt.The iron core 44 works with two permanent magnets 46 and together. When the core 44 is first held in place by the magnet 46, a driving pulse on the line 17 transforms it in the direction of the current I indicated in the drawing, the core 44 into an electromagnet which has the same polarity possesses like the permanent magnet 46 holding the core until then. In this way, a restoring force between the electromagnet 44 and the permanent magnet 46 v / effective, which has the consequence that these two elements away from each other. In contrast to the known systems with a spring or magnetic lock, the the clock according to the invention only requires a small amount of power, to overcome the blockage. In addition, works according to the invention Clock in a corresponding manner when the iron core 44 is initially held in place by the permanent magnet 47 when a drive pulse of opposite polarity is received on line 17. The direction of movement is then of course the opposite.

In Fällen, in denen eine erfindungsgemässe Uhr einen schweren Stoss empfängt, könnte nun der Rotor aus seiner Stellung her-In cases in which a watch according to the invention has a serious Receives shock, the rotor could now move out of its position.

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ausgeworfen werden, und beispielsweise von der Stellung A in die Stellung B gelangen. Hierdurch wäre es möglich, dass die Uhr einen Zeitvorsprung von einer Sekunde erzielen könnte. Infolge der wechselnden Polarität der Treiberimpulse führt jedoch der nächste Treiberimpuls bei einer erfindungsgemässen Uhr zu keiner Auslenkung des Rotors 33, so dass die Uhr wieder die genaue Zeit anzeigt. Man kann somit sagen, dass der Motor 18 und damit die gesamte Uhr "selbstkorrigierend" arbeiten. be ejected, and for example move from position A to position B. This would make it possible that the Clock could achieve a time advantage of one second. However, due to the changing polarity of the drive pulses the next drive pulse in a clock according to the invention does not lead to any deflection of the rotor 33, so that the clock again shows the exact time. It can thus be said that the motor 18 and thus the entire clock work "self-correcting".

Aus Vorstehendem ergibt sich, dass eine erfindungsgemässe Uhr viele Vorteile bietet und insbesondere eine direkte Anzeige der heruntergeteilten Quarzfrequenz liefert und somit trotz ihres einfachen und damit billigen Aufbaus die Genauigkeit des Quarznormals voll ausnutzt. Ferner ergibt sich bei einer erfindungsgemässen Uhr ein geringer Leistungsverbrauch, da Treiberimpulse wechselnder Polarität verwendet werden, und da für das Blockieren bzw. Freigeben der Fortschalteinrichtungen nur sehr wenig Energie benötigt wird. Bei einer erfindungsgemässen Uhr ist ferner keine Spiralfeder für das elektrische Anschliessen des Motors erforderlich. Wenn jedoch eine Spiralfeder benutzt wird, kann sie dazu dienen, potentielle Energie zu speichern und damit den Energieverbrauch weiter abzusenken. Des weiteren sind bei einer erfindungsgemässen Uhr keine mechanischen Rast-, Blockier- oder Rückstellfedern erforderlich, und eine Uhr gemäss der Erfindung kann auch ohne weiteres mit einem in Sekundenschritten fortgeschalteten Zeiger versehen werden.It follows from the above that a clock according to the invention offers many advantages and in particular provides a direct display of the divided crystal frequency and thus despite its simple and thus cheap structure fully exploits the accuracy of the quartz standard. Furthermore, there is a inventive clock a low power consumption, since driving pulses of alternating polarity are used, and there for blocking or releasing the switching devices very little energy is required. In an inventive Furthermore, no spiral spring is required for the electrical connection of the motor. But if a coil spring is used, it can serve to store potential energy and thus further reduce energy consumption. Furthermore, in a watch according to the invention there are no mechanical ones Latching, blocking or return springs are required, and a watch according to the invention can also be used without further ado a pointer that is incremented in seconds.

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Claims (1)

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2o.o3.72 PatentansprücheClaims 1.) Zeithaltendes Gerät, insbesondere Uhr, mit einem Quarzoszillator und einem Frequenzteiler, welcher die Frequenz des Quarzoszillators auf eine niedrige Frequenz herunterteilt, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Frequenzteiler (12) eine polaritätsändernde Treiberstufe (16) verbunden ist, die die Polarität ihrer Ausgangssignale nach jedem ihr zugeführten Steuerimpuls ändert, dass die Ausgangssignale der Treiberstufe (16) dem Antrieb eines Motors (18) dienen und dass mit dem Motor (18) Fortschalteinrichtungen (38, H3> verbunden sind, die von diesem betätigbar sind.1.) Time-keeping device, especially a clock, with a quartz oscillator and a frequency divider, which divides the frequency of the crystal oscillator down to a low frequency, characterized in that a polarity-changing driver stage (16) is connected to the frequency divider (12) that changes the polarity of its output signals after each control pulse applied to it, that the output signals the driver stage (16) is used to drive a motor (18) and that stepping devices with the motor (18) (38, H3> are connected, which can be actuated by this. 2. Zeithaltendes Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzteiler (12) mehrstufig aufgebaut ist, um die Frequenz des Quarzoszillators auf mindestens o,5 Hz zu verringern.2. Time-keeping device according to claim 1, characterized in that that the frequency divider (12) is constructed in several stages in order to reduce the frequency of the crystal oscillator to at least o.5 Hz to decrease. 3. Zeithaltendes Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die polaritätsändernde Treiberstufe (16) einen3. Time-keeping device according to claim 1, characterized in that the polarity-changing driver stage (16) one - 13 -*- 13 - * 209840/0832209840/0832 2213B992213B99 A 39 41o b
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2o.o3.72 ersten Eingang (13) und einen zweiten Eingang (14) aufweist, dass eine erste Anzahl von Transistoren (19, 21, 22) derart mit dem ersten Eingang (13) verbunden ist, daß ein ansteigendes Potential an dem ersten Eingang (13) diese ersten Transistoren (19, 21, 22) in die Sättigung treibt, dass eine zweite Anzahl von Transistoren (24, 26, 27) derart mit dem zweiten Eingang (14) verbunden ist, dass Erdpotential am zweiten Eingang (14) diese Transistoren (24, 26, 27) sperrt, während die erste Anzahl von Transistoren (19, 21, 22) gesättigt ist, und dass Einrichtungen vorgesehen sind, um nach Empfang eines Eingangsimpulses von dem Frequenzteiler (12) einen vorgegebenen Ausgangsimpuls zu erzeugen.first input (13) and a second input (14) that a first number of transistors (19, 21, 22) is connected to the first input (13) in such a way that a rising potential at the first input (13) this first transistors (19, 21, 22) drives into saturation that a second number of transistors (24, 26, 27) is connected to the second input (14) in such a way that ground potential at the second input (14) these transistors (24, 26, 27) blocks while the first number of transistors (19, 21, 22) is saturated, and that devices are provided to after receipt of an input pulse from the frequency divider (12) a predetermined To generate output pulse. 4. ZeitbäLtendes Gerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (18) eine Schaltklinkenwelle (34) umfasst, an welcher mindestens eine Rotorspule (33) befestigt ist, und dass mindestens zwei stationäre Magnetsysteme (36, 37) vorgesehen sind, zwischen denen die Rotorspule (33) in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Treiberstufe (16) hin- und herschwingt.4. ZeitbäLtendes device according to claim 1 to 3, characterized in that that the motor (18) comprises a ratchet shaft (34) on which at least one rotor coil (33) is attached, and that at least two stationary magnet systems (36, 37) are provided, between which the rotor coil (33) oscillates back and forth as a function of the output signals of the driver stage (16). 5. Zeithaltendes Gerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (18) ein Blockiersystem (44, 46, 47) umfasst, durch welches die Fortschalteinrichtungen in ihrer Lage gehalten werden, solange kein Antrieb über den Motor (18) erfolgt.5. Time-keeping device according to claim 1 to 4, characterized in that that the motor (18) comprises a blocking system (44, 46, 47) through which the indexing devices in their position can be held as long as there is no drive via the motor (18). - 14 -- 14 - 209840/0 8 32209840/0 8 32 A 39 mo b - J* -A 39 mo b - J * - k-146
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2o.o3.72 6. Zeithaltendes Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Erzeugung eines vorgegebenen Ausgangsimpulses mit dem ersten Eingang (13) und mit dem zweiten Eingang (14) verbundene RC-Schaltungen (28, 29; 31, 32) sind.6. Time-keeping device according to claim 3, characterized in that that the devices for generating a predetermined output pulse with the first input (13) and with RC circuits (28) connected to the second input (14), 29; 31, 32) are. 7. Zeithaltendes Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockiersystem einen Kern (44) aus magnetisierbarem Material umfasst, welcher innerhalb der Rotorspule (3 3) angebracht ist und welcher mit einem Paar von Magneten (46, 47) zusammenwirkt.7. Time-keeping device according to claim 5, characterized in that the blocking system has a core (44) made of magnetizable Comprises material which is mounted within the rotor coil (3 3) and which with a pair of Magnets (46, 47) interacts. 8. Zeithaltendes Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotor-Spule aus mehreren Spulen (33) besteht, die symmetrisch bezüglich der Schaltklinkenwelle (34) angeordnet sind.8. Time-keeping device according to claim 5, characterized in that the rotor coil consists of several coils (33), which are arranged symmetrically with respect to the ratchet shaft (34). 9. Zeithaltendes Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fortschalteinrichtungen eine auf einer Schaltklinkenwelle (34) befestigte Schaltklinke (38) mit zwei Armen (39, 41) umfassen sowie ein Klinkenrad (43) mit einer Vielzahl längs des Umfangs vorgesehener Zähne (42), mit welchen die Schaltklinke (38) bei oszillierender Schaltklinkenwelle (34) zusammenwirkt.9. Time-keeping device according to claim 5, characterized in that the indexing devices one on one The ratchet shaft (34) include a ratchet (38) with two arms (39, 41) and a ratchet wheel (43) with a plurality of teeth (42) provided along the circumference, with which the switching pawl (38) when oscillating Ratchet shaft (34) cooperates. lo. Zeithaltendes Gerät nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass minde-lo. Time-keeping device according to one or more of the preceding Claims, characterized in that at least - 15 -- 15 - 209840/Ü832209840 / Ü832 Λ 39 mo b
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2ο.ο3.72 stens eine Spiralfeder vorgesehen ist, welche mit dem Motor (18) verbunden ist und der Stromzuführung sowie der
Speicherung potentieller Energie dient.At least one spiral spring is provided which is connected to the motor (18) and the power supply and the
Storage of potential energy is used. 11. Zeithaltendes Gerät nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor aus mindestens einer von den Ausgangssignalen wechselnder Polarität der Treiberstufe durchflossenen Leiterschleife, welche relativ zu zwei magnetischen Polen entgegengesetzter Polarität beweglich ist, besteht.11. Time-keeping device according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the motor alternates from at least one of the output signals Polarity of the driver stage through which the conductor loop flows, which is movable relative to two magnetic poles of opposite polarity. 209840/0832209840/0832 LeerseiteBlank page