DE2236278C3 - Einrichtung zur Steuerung eines Elektromotors, insbesondere des Antriebsmotors einer Armbanduhr - Google Patents
Einrichtung zur Steuerung eines Elektromotors, insbesondere des Antriebsmotors einer ArmbanduhrInfo
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Description
Steuersignal beim Überschreiten einer bestimmten überwachten Zeitdauer automatisch geliefert werden,
um die Energieversorgung von dem Verbraucher abschalten zu können. Diese Steuereinrichtung soll als
kompakte Festkörperschaltung iusführbar sein und auch bei verhältnismäßig großen Temperaturschwankungen
mit wesentlich engeren Toleranzen im Vergleich zu den bekannten Schaltungen arbeiten.
Diese Aufgabe wird, ausgehend von <ser eingangs erwähnten Steuereinrichtung, erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß eine frequenzkonstante Impulsquelle vorgesehen ist, die zwecks Stromversorgung
eingangsseitig über einen ersten elektronischen Schalter mit der Batterie und impulsausgangsseitig einerseits
mit dem Steuereingang eines zweiten elektroni- 1S
sehen Schalters verbunden ist, der im Speisekreis desr
Elektromotors vorgesehen ist und andererseits mit dem Einstelleingang eines voreingestellten Zählers
verbunden ist, dessen Rückstelle'igang an der Schaltstrecke
des zweiten elektronischen Schalters liegt und *°
dessen Ausgang mit dem Steuereingang des ersten elektronischen Schakers verbunden ist, derart, daß im
Betrieb der Elektromotor den mechanischen Schalter betätigt, wodurch erste Steuersignale erzeugt werden
und als Rückstellsignale den Zähler beaufschlagen »5 und daß bei Fehlen von ersten Steuersignalen während
einer durch die voreingestellte Zahl von Impulsen vorgegebenen Zeitdauer der Zähler ein zweites Steuersignal
liefert, das eine Abschaltung der Impulsquelle von der Batterie auslöst, wohingegen solange die vor- 3<
> eingestellte Zahl von Impulsen nicht erreicht ist, die Impulsquelle an der Batterie angeschaltet gehalten
wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Eine nach den Merkmalen der Erfindung aufgebaute Steuereinrichtung zum wahlweisen Anlegen
und Abschalten der Energieversorgung an eine Impulsquelle, welche Impulse konstanter Frequenz liefert,
die zum Antrieb eines Verbrauchers, Vorzugsweise in Form eines kleinen Elektromotors, dient,
spricht auf eine Vielzahl von ersten Steuersignalen an, die vom Verbraucher geliefert werden. Die Steuereinrichtung
schaltet die Energieversorgung von der Impulsquelle in Abhängigkeit von der Zeitdauer zwisehen
aufeinanderfolgenden ersten Steuersignalen ab, die eim bestimmte Zeitdauer überschreiten. Nach
dem Abschalten der Energieversorgung hört die Impulsquelle auf, Antriebssignale an den Motor zu liefern,
womit auch dieser keine weiteren ersten Steuersignale mehr liefert. Mit der Steuereinrichtung ist ein
Zähler verbunden, dessen Einsteileingang mit dem Ausgang der Impulsquelle verbunden ist, und dessen
Rückstelleingang an dem Ausgang des Motors liegt. Der Zähler zählt die einzelnen Antriebssignale und
liefert ein zweites Steuersignal in Abhängigkeit von dem Auftreten der Antriebssignale einer bestimmten
Anzahl, welche im wesentlichen während einer bestimmten Zeitdauer auftreten. Der Zähler wird in Abhängigkeit
vein jedem ersten Steuersignal zurückgestellt und ist ausgangsseitig mit dem SteueranschlrK
eines Schalters verbunden, der zwischen der Energieversorgung und der Impulsquelle liegt und den elektrischen
Energiefluß an- und abschalten kann. Dieser Schalter spricht auf das zweite Steuersignal vom Zähler
an, um die Impulsquelle von der Energieversorgung abzuschalten, so daß dadurch das Antriebssignal
sowohl vom Zähler als auch vom Verbraucher, d. h.
dem Motor, abgeschaltet wird.
An Hand der Zeichnung sei ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt
Fig. 1 das Schaltbild einer elektrischen Armbanduhr mit einer Steuerung für die Energieversorgung gemäß
der Erfindung,
Fig. 2 ein Zeitdiagramm mit verschiedenen Schwingungsformen, an Hand dessen die Steuerung
gemäß Fig. 1 beschrieben wird.
In Fi g. 1 ist eine digitale Steuerung für die Energieversorgung
einer Armbanduhr dargestellt, die einen Motor 12 zum öffnen und Schließen eines mechanischen
Schalters 14 umfaßt. Der Motor 12 wird durch schmale Stromimpulse angetrieben und dient zur Bewegung
der Zeiger in Abhängigkeit von den angelegten Stromimpulsen. Der Schalter 14 umfaßt eine erste
Anschlußklemme 16 und eine zweite Anschlußklemme 18 sowie einen beweglichen Kontaktarm 20.
Dieser Schalter 14 ist mechanisch mit dem nicht dargestellten Schwungrad des Motors 12, wie durch die
gestrichelte Linie 21 angedeutet, derart verbunden, daß der Schalter 14 mit jedem Drehzyklus des
Schwungrades geöffnet und geschlossen wird. Mit dem Schwungrad des Motors 12 ist ferner mechanisch eine
nicht dargestellte Bremse verbunden, die mit Hilfe eines Verriegelungselementes 22 betätigbar ist. Wenn
dieses Verriegelungselement 22 in die Verriegelungsposition gebracht wird, kann das Schwungrad in bekannter
Weise festgehalten werden. Das Verriegelungselement 22 ist im entriegelten Zustand ebenfalls
mit dem Schalter 14 verbunden und hält diesen in einer Lage fest. Damit wird beim Lösen der Blockierung
durch das Verriegelungselement 22 das Schwungrad freigegeben und der Schalter 14 zumindest einmal geschlossen.
Eine Klemme 26 des Motors 12 ist über einen Leiter 24 mit einer Klemme 28 einer Batterie 29 verbunden.
Eine zweite Klemme 32 des Motors 12 ist über den Schalter 14 und einen zweiten elektronischen
Schalter 34 in Gestalt eines Halbleiterschalters an Masse anschließbar. Dieser Halbleiterschalter 34 umfaßt
eine erste Klemme 38, die an der als Bezugspotential wirksamen Masse liegt, sowie einen Steueranschluß
40. Damit sind die Schalter 14 und 34 zwischen die Klemme 32 des Motors 12 und Masse in Serie
geschaltet. Damit der Motor 12 einen Antriebsstrom erhält, müssen diese beiden Schalter geschlossen sein.
Der Halbleiierschalter 34 kann aus einem Metalloxyd-Feldeffekttransistor
vom Verstärkungstyp mit einer N-leitenden Kanalstrecke bestehen, wobei die
Anschlüsse 36, 38 und 40 mit der Senke, der Quelle und dem Tor verbunden sind. Der Halbleiterschalter
34 ist im Ruhezustand abgeschaltet, d. h. nicht leitend, und benötigt ein positives Potential zwischen dem Tor
und der Quelle, um in den leitenden Zustand umgeschaltet zu werden.
Durch die Betätigung eines ersten elektronischen Schalters 41, der ebenfalls als Halbleiterschalter ausgebildet
sein kann, wird eine Impulsquelle 51 von der Batterie 29 aus selektiv gespeist. Dieser Halbleiterschalter
41 umfaßt einen ersten Anschluß 42. der über einen Leiter 44 mit der Klemme 2H der Batterie 29
verbunden ist, sowie einen Steueranschluß 46 und einen zweiten Anschluß 48, der über die Klemme 50
mit der Impulsquelle 51 verbunden ist. Dieser Halbleiterschalter 41 kann aus einem Metalloxyd-Feldeffekttransistor
49 vom Verstärkliigstyp mit P-leitender
Kanalstreckc bestehen. Dieser Feldeffekttransistor
besitzt eine Quelle, ein Tor und eine Senke, die jeweils
mit der zugeordneten Klemme 42,46 bzw. 48 verbunden sind. Dieser Halbleiterschalter ist im Ruhezustand
abgeschaltet und benötigt eine negative Spannung zwischen dem Tor und der Quelle, um leitend zu werden.
Die Impulsquelle 51 liefert periodisch Impulse bzw. Steuersignale mit einer konstanten Wiederholungsfrequenzin
der Größenordnung von 1 bis 10 Hz. Diese Impulse stehen an der ausgangsseitigen Klemme 52
in Abhängigkeit von der über den Schalter 41 an die Klemme 50 angelegten Gleichspannung zur Verfügung.
Die Impulsquelle 51 kann einen Kristalloszillator umfassen, dessen Frequenz über eine Reihe von
in Kaskade geschalteten Flip-Flops oder bistabilen Multivibratoren in bekannter Weise umgeformt ist.
Im nachfolgenden wird das Anlegen des Antriebssignals an den Motor 12 erläutert. Beim laufenden
Motor öffnet und schließt das Schwungrad den Schalter 14. In Fig. 2 wird zum Zeitpunkt T0 der Schalter
14 geöffnet, zum Zeitpunkt 7", der Schalter geschlossen
und zum Zeitpunkt T3 der Schalter wiederum geöffnet.
Der dadurch sich ergebende Kurvenverlauf für die Schwingungsform A ist durch das Bezugszeichen
60 angedeutet. Wie bereits erwähnt, erzeugt die Impulsquelle 51 ein periodisches Antriebssignal, das die
Form einer Rechteckschwingung B entsprechend dem Bezugssignal 61 annimmt. Diese Rechteckschwingung
hat eine konstante Wiederholungsfrequenz, die in der Größenordnung von 1 bis 10 Hz
für die beispielsweise Erläuterung angenommen werden kann. Zum Zeitpunkt T2 steigt die Rechteckschwingung
in positiver Richtung an und bleibt auf einem positiven Wert bis zum Zeitpunkt Γ4, in welchem
sie wiederum in negativer Richtung abfällt. Dadurch entsteht ein positiver Impuls 62, dem ein negativer
Impuls 64 bis zum Zeitpunkt T6 folgt. Zu diesem Zeitpunkt T6 ist durch den Anstieg der Schwingungsform B auf einen positiven Wert der negative Impuls
64 zu Ende.
Da der Halbleiterschalter 34 in Abhängigkeit von einem positiven, zwischen den Steueranschluß und
den zweiten Anschluß angelegten Potential leitend wird, ist dieser Halbleiterschalter 34 vom Zeitpunt T2
bis zum Zeitpunkt T4 leitend. Ferner ist der Schalter
14 vom Zeitpunkt T2 bis zum Zeitpunkt T3 geschlossen.
Da zu dieser Zeit sowohl der Halbleiterschalter 34 als auch der Schalter 14 geschlossen sind, fließt
ein Laststrom von der Batterie 29 über den Motor 12 nach Masse entsprechend dem der Schwingungsform C entsprechenden Impuls 66. Der Motor 12
spricht auf den Impuls 66 an und läuft für einen weiteren Zyklus, wodurch sich wegen der mechanischen
Resonanz des Motors zum Zeitpunkt T5 entsprechend
dem Impuls 68 der Schwmgungsfbrm A der Schalter
14 schließt Da gemäß tier Schwingungsform B die positive Flanke des Impulses 70 zum Zeitpunkt T6
auftritt, wird ein weiterer Laststromimpuls 72 gemäß
der Schwingungsform C über die Schalter 14 and 34 Übertragen* womit der Motor 12 für einen weiteren
Zykras angetrieben wird. Diese Funktionsfolge bleibt
so lange aufrechterhalten, wie die Gleichspannung über den Halbleiterschalter 41 an die Impulsquelle
SL angelegt wird und der Motor 12 aufeinanderfolgend
den Schalter 14 in der richtigen zeitlichen Zuordnung zudem positiv ansteigenden Teil der Impulse
der Schwingnngsform 8 öffnet und schließt.
Bs ist wünschenswert, die an der Klemme 50 der
Impulsquelle 51 liegende Energieversorgung elektronisch durch das öffnen des Schalters 41 abzuschalten,
wenn der Motor 12 für eine bestimmte Zeitdauer den Schalter 14 nicht schließt, wie dies z. B. der Fall ist,
wenn das Verriegelungselement 22 in die Verriegelungslage gebracht wurde. Es ist jedoch wichtig, daß
die Energieversorgung von der Impulsquelle 51 nicht abgeschaltet wird, wenn der Schalter 14 für eine Zeitdauer
nicht geschlossen wird, die kürzer ist als die bestimmte genannte Zeitdauer, was z. B. der Fall sein
kann, wenn der Motor durch eine Bewegung eine Beschleunigung erfährt, die das Schwungrad kurzzeitig
zum Stehenbleiben bringt. Diese Beschleunigung kann durch eine rasche Armbewegung oder Handbewegung
ausgelöst sein. Damit soll die Schaltung gemäß Fig. 1 u. a. der Einstellung der Zeitdauer zwischen
den einzelnen Schließphasen des Schalters 14 dienen und, wenn diese Zeitdauer um eine bestimmte
Zeit überschritten wird, den Schalter 41 und damit
»0 die Energieversorgung von der Impulsquelle 51 abschalten.
Ein weiterer Zweck dieser Schaltung ist, die Impulsquelle 51 einzuschalten, wenn der Schalter 14 geschlossen
ist, was anzeigt, daß das Verriegelungselement 22 in eine Entriegelungsstellung gebracht ist.
Der Schalter 41, über welchen die Energieversorgung erfolgt, wird von einem Zähler 79 gesteuert.
Dieser Zähler 79 umfaßt eine Umkehrstufe 80 mit einem Eingang 82, der mit dem Ausgang 52 der Impulsquelle
51 verbunden ist, sowie einen Ausgang 84. Der eigentliche Zähler wird von einer Vielzahl von
Flip-Flops oder bistabilen Multivibratoren 86 bis 94 gebildet, wobei jedes dieser Flip-Flops jeweils mit einem
Einstelleingang 96 bis 104, einem Rückstelleingang 106 bis 114 und einem Ausgang 116 bis 124
versehen ist. Jeder dieser Flip-Flops ändert die Polarität des Ausgangssignals in Abhängigkeit von einem
positiv ansteigenden Signal am Einstelleingang. Der Einstelleingang 96 ist mit dem Ausgang 84 der Um-
kehrstufe 80 verbunden. Überdies wird durch ein niedriges Signalniveau am Rückstelleingang das Signal
am Ausgang auf ein niedriges Niveau umgeschaltet.
Eine Umkehrstufe 126 liegt mit ihrer Eingangs-
klemme 128 an der Klemme 16 des Schalters 14 sowie der Klemme 36 des Schalters 34. Die Ausgangsklemme
130 dieser Umkehrstufe 126 ist mit den Rückstelleingängen 106 bis 114 der entsprechenden
Flip-Flops 86 bis 94 verbunden. Somit bewirkt ein hohes, an der Eingangsklemme 128 liegendes Signalniveau
ein niedriges Signalniveau an der Ausgangsklemme 130, womit die Rückstellung der Flip-Flops
86 bis 94 bezüglich des Ausgangs erfolgt.
Der Zähler 79 umfaßt ferner ein NAND-Gatter 132 mit Eingangskiemtnen 134 bis 142, die mit entsprechenden
Ausgängen 116 bis 124 der Hip-Hops 86 bis 94 verbunden sind. Diese Ausgänge sind ferner
auch roh entsprechenden Einstelleingängen 98 bis 104 verbunden. Die Ausgangsklemme 144 des NAND-
Gatters 132 liegt an der Eüigangsklemme 146 einer
Umkehrstufe 148, deren Ausgangsklemme 150 mit dem Steueranscaluß 46 des Schalters 41 verbunden
ist. Das NAND-Gatter 132Befert ein Steuersignal mit hohem Signalniveau, es sei denn, die Signale an allen
Eingängen nehmen gleichzeitig ein hohes SignalnS*
veau an, in welchem Fall das NAND-Gatter ein AuS-gangssignal
mit niedrigem Signalniveau liefert. Die
Umkehrstufe 148 bewirkt eine Umkehr des vom
NAND-Gatter 132 gelieferten Steuersignals, das an den Steueranschluß 46 des Schalters 41 angelegt wird.
Im Betrieb, solange der Schalter 14 durch den Motor 12 während der Zeitdauer des geöffneten Schalters
34 geschlossen ist, was z. B. zwischen der Zeit Tx und
T1 oder T5 und Tb der Fall ist, ergeben sich wiederkehrende
Impulse 152 und 154 gemäß der Schwingungsform D an der Eingangsklemme 128 der Umkehrstufe
126. Diese Impulse erscheinen am Ausgang 130 der Umkehrstufe 126 als negative Impulse 155
und 156 gemäß der Schwingungsform E und bewirken die Rückstellung am Ausgang der Flip-Flops 86 bis
94, d. h. ein niedriges Signalniveau, so daß das NAND-Gatter 132 kein Abschalt- bzw. zweites Steuersignal
erzeugt.
Das Antriebssignal 61 gemäß der Schwingungsform B wjrd von der Umkehrstufe 80 in ein Signal
157 gemäß der Schwingungsform F umgewandelt, das an den Einstelleingang 96 des Flip-Flops 86 angelegt
wird. Wenn jedoch der Schalter 14 geschlossen ist, wird von dem Rückstellimpuls gemäß der Schwingungsform
E der Zähler zurückgestellt, bevor die Ausgangssignale der Flip-Flops 86 bis 94 das
NAND-Gatter 132 triggern können. Wenn aber der Schalter 14 offengehalten wird, erzeugt das Flip-Flop
86 einen positiven Anstieg an seinem Ausgang 116 in Abhängigkeit von jedem zweiten positiven Anstieg
des invertierten Antriebssignals 157. Dieser positive Anstieg stellt den Ausgang des Flip-Flops 88 ein, so
daß nach vier positiven Anstiegen des invertierten Antriebssignals 157 der Ausgang des Flip-Flops 90
vom Flip-Flop 88 eingestellt wird. Entsprechendes erfolgt für die nachfolgenden Flip-Flops. Somit wird
nach zweiunddreißig positiven Anstiegen des invertierten Antriebssignals 157 gemäß der Schwingungsform F das Signalniveau an jedem der Ausgänge 116
bis 124 der Flip-Flops 86 bis 94 gleichzeitig auf ein hohes Ausgangssignal geschaltet. Damit wird das
Ausgangssignal des NAND-Gatters 132 auf ein niedriges Signalniveau umgeschaltet, das nach einer Umkehr
durch die Umkehrstufe 148 den Schalter 41 und damit die Energieversorgung von der Impulsquelle 51
abschaltet.
Nimmt man an, daß komplementäre Metalloxyd-Siliziumhalbleiteranordnungen
in der Schaltung gemäß Fig. 1 verwendet werden, dann wird praktisch keine Leistung für die Umkehrstufen, die Flip-Flops
und die Gatter von der Energieversorgung entnommen, obwohl die Versorgungsleitungen noch mit der
Klemme 28 der Gleichstromenergieversorgung verbunden sind, wenn die Impulsquelle 51 abgeschaltet
ist. Damit schaltet die Schaltung gemäß Fig. 1 die Leistung von der Impulsquelle 51 ab, wenn der Schalter
14 über eine bestimmte Zeitdauer hinaus offengehalten wird, und verhindert, daß die Batterie 29 unnötig
entladen wird. Auf der anderen Seite, wenn der Schalter 14 für eine kürzere als die bestimmte Zeitdauer
offengehalten wird, besteht nicht genügend Zeit, um die Ausgangssignale der Flip-Flops alle auf
das Signalniveau zu bringen, welches notwendig ist, um über das NAND-Gatter 132 das Abschaltsignal
ίο für den Schalter 41 zu erzeugen, obwohl das· invertierte
Ausgangssignal der Impulsquelle 51 zumindest den Flip-Flop 86 umschaltet. Da der zeitliche Ablauf
von der Frequenz des Antriebssignals gemäß der Schwingungsform A abhängt, ist er im wesentlichen
•5 unabhängig von Temperaturänderungen. Ein Vorteil
besteht auch darin, daß diese Schaltung sehr leicht als integrierte Schaltung hergestellt werden kann.
Nachfolgend werden die Betriebsbedingungen für den Einschaltzustand erläutert. Wie bereits erwähnt,
*° ist das Verriegelungselement 22 mit dem Schalter 14
derart gekoppelt, daß im entriegelten Zustand zumindest ein Schließen des Schalters 14 gewährleistet ist.
Da die Impulsquelle 51 zum Zeitpunkt dieses Schließens kein Ausgangssignal erzeugt, ist der Schalter 34
notwendigerweise offen. Damit liegt ein hohes Signalniveau bzw. das Steuersignal an der Eingangsklemme
128 der Umkehrstufe 126, die ein niedriges Signalniveau an die Einstelleingänge 106 bis 114 der Flip-Flops
86 bis 94 anlegt. Auf Grund dieser Einstellsignale ergibt sich an den Ausgängen der Flip-Flops ein
niedriges Signalniveau, so daß sich das Signalniveau am NAND-Gatter 132 und der Umkehrstufe 148 derart
ändert, daß das Abschaltsignal vom Schalter 41 entfernt wird, was das Anlegen der Energieversorgung
an die Impulsquelle 51 bedingt. Als Folge davon wird ein Antriebssignal an der Ausgangsklemme 52 erzeugt,
das den Schalter 34 leitend macht, während der Schalter 14 geschlossen ist und damit den Motor 12
antreibt.
Vorausstehend wurde eine digitale Steuerung für die Energieversorgung beschrieben, die ein Steuersignal
dann liefert, wenn die Zeitdauer zwischen überwachten Signalen eine bestimmte Größe übersteigt.
Die Schaltung ist sehr einfach, kompakt und leicht und kann sehr kostensparend hergestellt werden. Ferner
ist die Schaltung sehr unempfindlich gegen Temperaturänderungen im Vergleich zu Zeitschaltungen,
die RC-Glieder verwenden. Der gesamte Aufbau kann als integrierte Schaltung unter Verwendung von
komplementären Metalloxyd-Siliziumhalbleiterelementen
ausgeführt werden und bietet die durch diese Technik gegebenen Vorteile.
Claims (4)
- ■)Patentansprüche:, 1. Einrichtung zur Steuerung eines Elektromotors, insbesondere des Antriebsmotors einer Armbanduhr, der, in Reihe liegend mit einem mit ihm in Antriebsverbindung stehenden mechanischen Schalter, an eine Batterie angeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine frequenzkonstante Impulsquelle (51) vorgesehen ist, die zwecks Stromversorgung eingangsseitig über einen ersten elektronischen Schalter (41) mit der Batterie (29) und impukausgangsseitig einerseits mit dem Steuereingang (40) eines zweiten elektronischen Schalters (34) verbunden ist, der im Speisekreis des Elektromotors (12) vorgesehen ist und andererseits mit dem Einstelleing?uig eines voreingestellten Zählers (79) verbunden ist, dessen Rückstelleingang an der Schaltstrecke (38,36) des zweiten elektronischen Schalters (34) liegt und dessen Ausgang (150) mit dem Steuereingang des ersten elektronischen Schalters (41) verbunden ist, derart, daß im Betrieb der Elektromotor (12) den mechanischen Schalter (14) betätigt, wodurch erste Steuersignale (152) erzeugt werden und als Rückstellsignale (155) den Zähler (79) beaufschlagen und daß bei Fehlen von ersten Steuersignalen (152) während einer durch die voreingestellte Zahl von Impulsen (61) vorgegebenen Zeitdauer der Zähler (79) ein zweites Steuersignal liefert, das eine Abschaltung der Impulsquelle (51) von der Batterie (29) auslöst, wohingegen solange die voreingestellte Zahl von Impulsen nicht erreicht ist, die Impulsquelle (51) an der Batterie (29) angeschaltet gehalten wird.
- 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (79) eine Vielzahl von bistabilen Multivibrator (86,88,90,92,94) umfaßt, deren Rückstelleingänge (Ä) zum Rückstelleingang des Zählers zusammengeschaltet sind, daß die Multivibratoren in Serie hintereinandergeschaltet sind, daß der Einstelleingang (96) des ersten Multivibrators (86) den Eingang des Zählers (79) darstellt und daß ein NAND-Gatter (132) eingangsseitig mit den Ausgängen (Q) der Multivibratoren verbunden ist, wobei das NAND-Gatter (132) das zweite Steuersignal in Abhängigkeit von dem Auftreten eines bestimmten Signalzustandes am Ausgang der Multivibratoren liefert.
- 3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bistabilen Multivibratoren (86, 88,90, 92, 94) sowie das NAND-Gatter (132) unter Verwendung von komplementären Metalloxidhalbleiteranordnungen als integrierte Schaltung aufgebaut sind.
- 4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstelleingang und der Rückstelleingang des Zählers (79) jeweils über eine Umkehrstufe (80; 126) an die Impulsquelle (51) bzw. die Schaltstrecke (36, 38) des zweiten elektronischen Schalters (34) und der Ausgang des Zählers (79) über eine weitere Umkehrstufe (148) an den ersten elektronischen Schalter (41) angeschlossen sind.Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Steuerung eines Elektromotors, insbesondere des Antriebsmotors einer Armbanduhr, der, in Reihe liegend in einem mit ihm in Antiiebsverbindung stehenden mechanischen Schalter, an eine Batterie angeschaltet ist. Derartige Steuereinrichtungen sind aus dem »Schweizer Uhren- und Schmuckjournal« 1971, Heft 6, Seiten 707 bis 709 und der Zeitschrift »Radio Electronics«, August 1970, Seiten 39 bis 41 bekannt.ίο Steuereinrichtungen, die Steuersignale liefern, wenn eine bestimmte Zeit zwischen überwachten Signalen um einen bestimmten Betrag überschritten ist, sind für viele elektrische und elektronische Einrichtungen besonders nützlich. Ein besonderer Anwendungsfall wird in einer elektronischen Armbanduhr gesehen, die einen kleinen Motor zur Zeigerverstellung hat. Dieser Motor, der von einer Batterie angetrieben wird, kann zeitweise angehalten werden, wenn durch eine unbeabsichtigte rasche Armbewegung eineao entsprechende Beschleunigung auf den Motor wirkt. Der Motor kann ferner auch mit Hilfe mechanischer Verriegelungselemente beabsichtigt angehalten werden, wie dies z. B. für die Speicherung und den Versand der Uhr vorgesehen ist, wobei die Batterie auto-»5 matisch von dem Motor mit Hilfe einer elektrischen Schaltung abgeschaltet wird, um ein unnötiges Entladen der Batterie zu vermeiden. Wenn dagegen der Motor unbeabsichtigt durch Beschleunigungseinwirkungen angehalten wird, dauert dies in der Regel nur weniger als ein paar Sekunden. Für diesen Fall soll die Batterie jedoch nicht vom Motor abgetrennt werden. Es ist deshalb eine Steuereinrichtung erforderlich, die das Abschalten der Batterie vom Motor nur dann zuläßt, wenn der Motor für längere Zeit angehalten wird, d. h. im vorliegenden Fall mit Hilfe der mechanischen Verriegelungselemente zum Stehen gebracht wird.Die für diese Steuereinrichtung vorgesehene Schaltung soll innerhalb des Uhrengehäuses angeordnet sein und darf die Uhr nicht wesentlich verteuern, nur sehr wenig Raum in Anspruch nehmen und auch gewichtsmäßig nicht wesentlich zu dem Gewicht der Uhr beitragen. Schließlich soll diese Steuereinrichtung bei den normalerweise auf die Uhr einwirkenden Temperaturen, d. h. innerhalb eines verhältnismäßig breiten Temperaturbereiches in der gewünschten Weise voll betriebsfähig sein.Es sind bereits Schaltungen bekannt (General Electric Transistor Manual, 1964, Seiten 200, 201, 345, 346), mit denen die für diesen Zweck gewünschten Zeitkonstanten von mehreren Sekunden durch die Verwendung von Widerständen und Kapazitäten in monostabilen Multivibratoren und Treppenkurvengeneratoren zu verwirklichen sind. Dabei ergeben sich jedoch für diese Widerstände und Kapazitäten verhältnismäßig große Werte, so daß die Steuereinrichtung nur sehr kosten- und raumaufwendig auszuführen ist. Erfahrungsgemäß sind solche RC-Schaltungen auch temperaturabhängig. Damit läßt sich eine solche Steuereinrichtung nur verhältnismäßig schwierig als integrierte Schaltung ausbilden, wobei auch die gewünschten Toleranzen nur schwer einzuhalten sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung für die F.nergieveisorgung von elektrisch betriebenen Vorrichtungen, insbesondere elektrischen Armbanduhren zu schaffen, die sehr billig, kompakt und mit sehr geringem Gewicht leicht hergestellt werden kann. Dabei soll das gewünschte
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
US16924671A | 1971-08-05 | 1971-08-05 | |
US16924671 | 1971-08-05 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2236278A1 DE2236278A1 (de) | 1973-02-22 |
DE2236278B2 DE2236278B2 (de) | 1975-11-20 |
DE2236278C3 true DE2236278C3 (de) | 1976-12-23 |
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