DE2351403A1 - Uhr-chronograph - Google Patents

Description

Grand Cap Compagnie S.A.

1003 Lausanne (Kanton Wäadt, Schweiz),

38, Chemin de Mornex _%

¹¹ Uhr-Chronograph"

Gegenstand der Erfindung ist eine Uhr, bzw, ein Chronograph, der als Zeitbasis einen piezo-elektrischen Quarzoszillator aufweist, dessen Oszillationen elektronisch gesteuert werden und nach entsprechender Bearbeitung durch elektronische Teil- und Formschaltkreise dazu verwendet werden, eine an sich bekannte Anzeigevorrichtung für Sekunden j Minuten und Stunden anzutreiben. Die Uhr weist aus s er dem eine chronographische Hilfs zähleinrichtung auf, die von aussen nach Belieben betätigt werden kann und mit dem genannten Oszillator synchron funktioniert.

Uhren mit einer Anzeige von Sekunden, Minuten und Stunden sowie mit chronographischer Zähleinrichtung sind bekannt Und in zahlreichen Patenten beschrieben worden, sie verwenden jedoch alle als Zeitgrundlage mechanische Oszillatoren, die entweder mechanisch oder elektromagnetisch angetrieben werden und sie weisen alle eine mechanische Kupplung zwischen dem Räderwerk des Basiskalibers lind dem Räderwerk der chronographischen Anzeigevorrichtung auf. Die Kupplung wird im allgemeinen von ausserhalb der Uhr betätigt und gestattet es beliebig die Anzeigeeinrichtung des Chronographen einzustellen.

Eine solche Synchronisiereinrichtung zwischen der Zeitgrundlage der Uhr

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und der Anzeigevorrichtung kann dann nicht verwendet werden, wenn die Uhr als Zeitbasis einen piezo-elektrischen Quarzoszillator aufweist.

In der Tat weisen gewisse Uhren mit digitaler Anzeige durch Flüssigkristalle (solid state) kein Räderwerk auf und gestatten dementsprechend keine mechanische Kraftübertragung für den Antrieb einer chronographischen Anzeigevorrichtung und ihr Räderwerk. Auf der anderen Seite ist bei den meisten der bekannten Quarzuhren mit Analoganzeige der elektrische Motor für den Antrieb der Zeiger nicht stark genug, um aüsserdem den Antrieb» der verschiedenen Zähler einer chronogräphischen Zähleinrichtung antreiben zu können.

Aüsserdem wurde bereits vorgeschlagen, die Leistung der Analoganzeigemotoren zu erhöhen, um die Verwendung von bekannten chronographischen Einrichtungen zu gestatten, jedoch führt diese Leistungssteigerung zwangsläufig zu einer permanenten Steigerung der Leistungsaufnahme, die mit der Lebensdauer der Batterie unvereinbar ist.

Unter Beseitigung der vorgenannten Fehler bzw. Unmöglichkeit ist die Uhr bzw. der Chronograph mit einem piezo-elektrischen Quarzoszillator als Zeitbasis, dessen elektronisch unterhaltene Oszillationen verwendet werden, nachdem, sie durch elektronische Teil* und Förmschaltkreise bearbeitet wurden, so gestaltet, dass def Betrieb einer bekannten elektrischen Anzeigeeinrichtung für Sekunden, Minuten und Stünden möglich ist, wobei diese Uhi* aüsserdem eine chronographisehe Hilfszähleinrichtung aufweist, die von äussen beliebig betätigt werden kann und die mit dem Oszillator synchron funktioniert, wobei diese Uhr dadurch gekennzeichnet ist, dass die Anzeige der genannten chronogräphischen Zählung durch mindestens einen Elektromotor unabhängiger Art angetrieben wird, der elektrisch mit Hilfe eines Schalters am elektronischen Frequenzteiler des Grundschaltkreises angeschlossen ist. -

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Weitere erf in dungs wesentliche Merkmale und Vorteile gehen aus der nachstehenden Beschreibung zweier in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele hervor.. ! ■

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Quarzuhr"mit der chronographischen Vorrichtung nach der Erfindung,, ;_:;- '

Fig. 2 ebenfalls schematisch eine Variante der Quarzuhr mit der in Fig. 1 gezeigten chronographischen Vorrichtung.

Die Quarzuhr mit chronographischer Einrichtung nach Fig. 1 weist in an sich bekannter Weise eine Versorgung 1 allgemein in Form einer Batterie auf, die einerseits den elektronischen Schaltkreis 2 und.über diesen den Oszillator 3 sowie die Anzeigevorrichtung 4 versorgt und andererseits den Motor 6 des Chronographen-Mechanismus. Der elektronische Schaltkreis 2 sichert bei dieser Montage den Unterhalt der Oszillationen des Quarzkristalls 3, die Teilung dieser Oszillationen und ihre Formkorrektur zwecks Antrieb der Anzeigevorrichtung 4. ·.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform weist die Uhr bzw. der Chronograph eine Anzeigevorrichtung auf_r die in Form eines Mechanismus gebildet wird, der Zeiger aufweist, welche eine Analoganzeige liefern. Dieser Mechanismus weist einen Motor, .beispielsweise einen _:ruckartig sich unter dem Einfluss von Impulsen drehenden Motor, die er aus dem elektronischen Schaltkreis 2 erhält, auf. Der Motor bzw. seine Welle treibt ein Untersetzungsgetriebe, an, von dem zwei Elemente koaxial, sind und einen Stundenzeiger und einen Minutenzeiger aufweisen. Das Anzeigen der Stunde kann ebenfalls zwecks Vollständigkeit einen Sekundenzeiger aufweisen, wobei dieser entweder koaxial zu den Stunden- und Minutenzeigern ist oder aber bezügl. des Mittelpunktes des Zifferblattes verschoben.

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Die Gesamtheit der Anzeigevorrichtung 4, d.h. der Antriebsmotor und das ; oben beschriebene Räderwerk, ebenso wie die Gesamtheit des Chronographen-Mechanismus, der später beschrieben werden wird, ist auf einer der Flächen einer Platine montiert, die das Hauptstück der beschriebenen Uhr bildet. Um das Drehen der beweglichen Teile sicherzustellen, kann diese Platine eine oder mehrere Brücken aufweisen. Oberhalb dieser Brücken wird das Zifferblatt befestigt, das eine oder mehrere Öffnungen aufweist, durch die die Achsen der Anzeigeorgane in der Weise hindurchreichen werden, dass sie die Zeiger an ihrem auf der sichtbaren Fläche des Zifferblattes liegenden Ende aufnehmen können.

Die elektronischen Komponenten der beschriebenen Uhr, d.h. der Oszillierschaltkreis, der Quarz und der Teilschaltkreis 2 sind auf der Rückseite der Platine angeordnet. Die Leistungsquelle 1, die aus einer oder evtl. mehreren Batterien besteht, kann auf der einen oder anderen Fläche der Platine, je nach der Konstruktion, untergebracht werden.

Das Räderwerk der Anzeigevorrichtung für die Stunde wird vervollständigt durch einen Einstellmechanismus, der es gestattet, beliebig die Stunden- und Minutenzeiger in der Weise zu drehen, dass die Uhr eingestellt werden kann.

Am Ausgang des Teilers 2, der den Antrieb des Anzeigemotors 4 ermöglicht, ist in einer Ableitungsschaltung ein Schalter 5 angeschaltet, der von aussen durch den Benutzer gesteuert wird. Dieser Schalter 5 steuert mindestens einen zweiten Motor 6, der über ein Räderwerk das analoge oder digitale Anzeigen einer chronographischen Zählung ermöglicht. Ausgehend von diesem Motor 6 über eine traditionelle mechanische Teilungskette kann das Anzeigen sonstiger chronographischer Zählungen 6 erhalten werden. Auf der Achse der verschiedenen Zähler werden Nocken für die Nullrückstellung 8 und 9 montiert, um es dein von aussen gesteuerten Hammer 10 zu ermög- ; liehen, die Zähler ^uf null zurückzuführen.

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Diese Montageart erfordert einen Motor 6 für die chronographische Anzeige vom Typ Schrittmotor, der magnetisch verriegelt werden kann, damit der Rotor sich in beliebiger Richtung drehen kann, und zwar ohne elektris ehe Steuerung, wenn die Zähler auf null geschoben werden.

Der Chronographen-Mechanismus weist ausgehend vom Motor 6 ein Räderwerk auf, dessen Elemente, die sich mit der jeweils für ein Zählorgan vorgesehenen Geschwindigkeit drehen, mit Kupplurigseinrichtungen für die entsprechende Anzeigevorrichtung versehen sind. Dieser Mechanismus ist ebenfalls zwischen der Platine und dem Zifferblatt untergebracht. Es kann vorgesehen werden, dass das den Sekundenzeiger antreibende Rad im Zentrum des Zifferblattes koaxial zu dem Teil angebracht ist, das die Stunden- und Minutenzeiger für die Stundenanzeige trägt. Jedoch wird es vorzuziehen sein, den Sekundenzeiger ausserhalb des Zentrums unterzubringen. Der Chronographen-Mechanismus kann auch einen Zeiger aufweisen, der als Minutenzeiger fungiert und evtl. einen Stundenzähler. Es können ebenfalls Zeiger vorgesehen werden, die Sekundenbruchteile zählen.

Nach dem Schema der Pig. 1 wird der Motor 6 durch !Impulse mit gleicher Frequenz angetrieben, wie der Motor der Anzeigevorrichtung. Im einfachsten Fall, bei dem diese Frequenz 1 Hz beträgt, ist es evident, dass ein Zählfehler dann eintreten kann, wenn der Schalter 5 eingeschaltet wird. Wenn nämlich der Motor 6 über den Schalter 5 eingeschaltet wird, ist der Zustand des Frequenzteilers 2 nicht notwendigerweise null und dementsprechend ist der mögliche Zählfehler gleich einer Verschiebung die dem Maximum der Eigenfrequenz des Ausgangs des genannten Teilers 2 entspricht, allgemein eine. Sekunde. Dieser Fehler ist für einen Chronographen unannehmbar, der kurze Zeiten präzise messen muss.

TJm diesen Nachteil zu beseitigen und um diesen relativen Fehler zu eliminieren, weist die Quarzuhr mit der chronographischen Einrichtung nach

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Fig. 2 die gleichen Basiselemente wie die in Fig. 1 dargestellte auf, d.h. eine Stromquelle V, einen elektronischen Schaltkreis 2' zwecks Antrieb des Quarzoszillators 3¹, die Teilung und die Formung der Impulse am Ausgang, die es gestatten eine Anzeigeeinrichtung 4¹ anzutreiben. Ausserdem unterscheidet sich diese Ausführung durch die Tatsache, dass das chronographische Anzeigesystem elektrisch über einen Schalter 5' mit einem vom elektronischen Schaltkreis 2' unabhängigen Ausgang verbunden ist, wobei die Frequenz des genannten Ausgangs mindestens achtmal grosser ist als die vom schnellsten Zähler angezeigte.

Zwischen dem Schalter 5¹ und dem Anzeigemotor 6¹ wird ein elektronischer Schaltkreis 11' eingeführt, der einen Frequenzteiler aufweist, sowie eine Formeinrichtung für die Ausgangsimpulse, damit der Anzeigemotor 6¹ elektrisch angetrieben werden kann. In einer Variante kann der genannte elektronische Schaltkreis mindestens zwei verschiedene Frequenz ausgänge getrennt aufweisen, die es gestatten, mindestens zwei Anzeigemotoren 6' und 12' anzutreiben und damit beispielsweise zu ermöglichen, über unabhängige Vorgelege Sekunden, Minuten und Stunden anzuzeigen.

Eine weitere Variante dieser Vorrichtung gestattet es, mit einem der Motoren Sekundenbruchteile anzuzeigen.

Die Nullrückstelung der Zähler_t wie oben beschrieben, wird in mechanischer Weise mittels Hämmern gesichert, die beispielsweise durch einen äusseren Stössel angetrieben werden, wobei die genannten Hammer auf Nocken wirken, die auf der Achse der Zahler in bekannter Weise angeordnet sind.

Um bei der Nullrückstellung zu vermeiden, dass die durch die Motoren induzierten Ströme den elektronischen Teil- und Formschaltkreis zerstören können, können Dioden beispielsweise zwischen die Ausgänge des genannten elektronischen Schaltkreise und die Motoren geschaltet werden.

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Die Tatsache der Verwendung mehrerer Motoren zwecks Anzeige durch die Zähler kann zu einem relativ hohen Stromverbrauch führen. In gewissen Fällen kann eine zusätzliche Stromquelle 13' eingeführt werden, um das Funktionieren der Zähler anzeige'ohne Störung des Basiskalibers zu ermöglichen. '

Diese Stromquelle 13' wird mit dem elektronischen Schaltkreis 11' verbunden und wird nur während des Funktionierens der Zähler beansprucht, wobei die Batterie 1' nur dazu dient, die Steuerimpulse für den elektronischen Zählschaltkreis 11' zu liefern, während die Versorgung dieses Schaltkreises sowie die der Anzeigemotoren durch die genannte zusätzliche Stromquelle 13' sichergestellt wird.

Eine chronographische Uhr nach der Erfindung wird in ihrer Funktion einfach sein und braucht keine komplizierten mechanischen Funktionen wie: Kupplung, Bremse usw. In der Tat ist die Kupplung deshalb nicht notwendig, weil die Zähleinrichtung des Chronographen mechanisch unabhängig ist und weil die Bremsen durch die Eigenverriegelung der Antriebsmotoren der Zähler sichergestellt wird. Augenblicklich ist es relativ bequem, eine chronographische Uhr nach der Erfindung herzustellen, da auf dem Markt Schritt-für-Schritt-Motoren bestehen, die sowohl von ihren Kennungen her als auch von ihren Abmessungen mit dem beabsichtigten Verwendungszweck in der erfindungsgemässen Uhr kompatibel sind. Die Abmessungen der Uhr selbst können innerhalb der Grenzen der Abmessungen einer Armbanduhr bleiben.

Die Kenndaten einer solchen Uhr sind augenblicklich auf dem Markt unbekannt und die vorgesehenen Leistungen können die relativ hohen Kosten derselben leicht rechtfertigen.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht des Chronographen nach einer der vorgesehenen :

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Ausführungsformen. Die in den Zeichnungen dargestellten, mit Bezugs zeichen versehenen Teile, sind folgende:

I - Stundenanzeige-Mechanismus.

a) Antriebs ritz el

b) Rad und Ritzel für Sekunden

c) zentrale bewegliche Teile (Zentrumsrad, Laufbahn, Dornrad)

d) mittleres Rad und mittleres Ritzel

e) Rad und Ritzel für Minutenanzeige Mm) Motor der. Stundenanzeigevorrichtung S) Sekundenzeiger (auf 9 Uhr)

M) Minutenzeiger

H) Stundenzeiger

Q) Fenster für Tagesanzeige Tr) Einstellstange

II - Anzeigevorrichtung des Chronographen.

f) Motor ritz el

g) Rad und Ritzel des Zählers der Zehntelsekunden

h) Rad und Ritzel für Übertragung zum Sekundenzähler

c) zentrale Teile (Sekundenzählerrad, Minutenzählerrad, Minutenzählerritzel)

i) Rad und Ritzel zum Antrieb des Minutenzählers

j) Rad und Ritzel zum Antrieb des Stundenzählers

k) Rad des Stundenzählers

Cf) Zeiger des Zehntelsekundenzählers

Cs) Zeiger des Sekundenzählers

Cm) Zeiger des Minutenzählers

Ch) Zeiger des Stundenzählers

III - Steuerelektronik

Pm) Versorgungsbatterie des Stundenmeehanismus

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Pc) Versorgungsbatterie des chronographischen Mechanismus

O) Kristallquarzoszillator

Ce) elektronischer Schaltkreis (Antrieb,, Teilung, Formung)

T) Heguliertrimmer.

P stent ansprüche;

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Claims (9)

1. 235U03

   •a 29. 995

   Patentansprüche:

   Uhr-Chronograph mit einem piezo-elektrischen Quarzoszillator als Zeitgrundlage, dessen Oszillationen elektronisch unterhalten werden und dessen Oszillationen nach entsprechender Behandlung durch elektronische Schaltkreise zur Teilung und Formung verwendet werden zum Antrieb einer elektrischen Anzeigeeinrichtung für Sekunden, Minuten und Stunden, dadurch gekennzeichnet, dass er ausserdem einen chronographischen Hilfszählmechanismus aufweist, der von aussen beliebig betätigt werden kann und mindestens durch einen elefctris chen Motor angetrieben wird, wobei letzterer mit dem Oszillator in der Weise verbimden ist, dass er synchron mit ihm funktioniert und elektrisch mit Hilfe eines Schalters am elektronischen Frequenzteilers des Basisschaltkreises angeschlossen ist.
2. 2. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor zum Antrieb der chronographischea Zähleinrichtung ein elektrischer Schritt-für=· Schritt-Motor ist, der einerseits drehbar und andererseits magnetisch verriegelbar ist.
3. 3. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Frequenzteiler des Basiskalibers tsmd dem Motor der chronogrephischen Anzeigevorrichtung talseitig vom Schalter in den elektrischen Schaltkreis ein zweiter elektronischer Schaltkreis eingebaut ist, der ein Teiltsagselement aufweist und ein Formungselement für die den genannten Motor steuernden Impulse.
4. 4. Uhr nach Anspruch 1 und 3,- dadurch gekennzeichnet, dass der genannte elektronische Steuerschaltkreis air die elironographisclie Anzeige

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   mindestens zwei Frequenzausgänge verschiedener Art aufweist, die es gestatten, mindestens zwei Anzeigemotoren zu steuern.
5. 5. Uhr nach Anspruch 1, 3 und 4 ₃ dadurch gekennzeichnet, dass der Impulsabgriff am Teiler des elektronischen. Schaltkreises des Basiskalibers an einer Stufe erfolgt, bei der der Frequenzwert mindestens achtmal höher ist als die Funktionsfrequenz des Motors für die schnellste chronographische Anzeige.
6. 6. Uhr nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den chronographischen Anzeigemotoren und den Ausgängen ihres elektronischen Steuerschaltkreises rücklaufhemmende Dioden in den elektrischen Schaltkreis eingebaut sind.
7. 7. Uhr nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Steuerschaltkreis für die Anzeige sowie die Anzeigemotoren durch eine von der des Basiskalibers unabhängige Stromquelle versorgt werden, wobei die genannte Stromquelle nur dann beansprucht wird, wenn die chronographische Anzeigevorrichtung läuft.
8. 8. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nullrückstellung der Zähler durch ein mechanisches Mittel sichergestellt wird, das mindestens auf der Achse eines der Zähler eine Nullrückstellungsnocke aufweist, die durch einen Hammer angetrieben wird, der vom Benutzer mit Hilfe eines von aussen erreichbaren Stössels betätigt wird.
9. 9. Uhr nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Motoren der chronographischen Anzeigevorrichtung die Anzeige eines Sekundenbruchteils ermöglicht.

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