EP4085304A1 - Armbanduhr - Google Patents

Armbanduhr

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Publication number
EP4085304A1
EP4085304A1 EP21840863.1A EP21840863A EP4085304A1 EP 4085304 A1 EP4085304 A1 EP 4085304A1 EP 21840863 A EP21840863 A EP 21840863A EP 4085304 A1 EP4085304 A1 EP 4085304A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clock
crystal
clock generator
predetermined
oscillating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21840863.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Bonke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Realization Desal AG
Original Assignee
Realization Desal AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Realization Desal AG filed Critical Realization Desal AG
Publication of EP4085304A1 publication Critical patent/EP4085304A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04F—TIME-INTERVAL MEASURING
    • G04F5/00—Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards
    • G04F5/04—Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards using oscillators with electromechanical resonators producing electric oscillations or timing pulses
    • G04F5/06—Apparatus for producing preselected time intervals for use as timing standards using oscillators with electromechanical resonators producing electric oscillations or timing pulses using piezoelectric resonators
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/08—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means wherein movement is regulated by a mechanical oscillator other than a pendulum or balance, e.g. by a tuning fork, e.g. electrostatically
    • G04C3/12—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means wherein movement is regulated by a mechanical oscillator other than a pendulum or balance, e.g. by a tuning fork, e.g. electrostatically driven by piezoelectric means; driven by magneto-strictive means
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04D—APPARATUS OR TOOLS SPECIALLY DESIGNED FOR MAKING OR MAINTAINING CLOCKS OR WATCHES
    • G04D3/00—Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials
    • G04D3/0069—Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials for working with non-mechanical means, e.g. chemical, electrochemical, metallising, vapourising; with electron beams, laser beams
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04D—APPARATUS OR TOOLS SPECIALLY DESIGNED FOR MAKING OR MAINTAINING CLOCKS OR WATCHES
    • G04D7/00—Measuring, counting, calibrating, testing or regulating apparatus
    • G04D7/12—Timing devices for clocks or watches for comparing the rate of the oscillating member with a standard
    • G04D7/1257—Timing devices for clocks or watches for comparing the rate of the oscillating member with a standard wherein further adjustment devices are present

Definitions

  • the invention relates to a wristwatch with a clock generator arrangement.
  • the invention also relates to a method for producing such a wristwatch.
  • Wristwatches with clock generator arrangements are known from the prior art, each of which includes a quartz oscillator as a clock generator.
  • the quartz crystal is shaped in such a way that the predetermined oscillation frequency is standardized and is 32768 Hz.
  • the oscillation frequency is then divided by two by an electronic circuit until the second cycle is reached. Due to the high frequency of the oscillating quartz, a wristwatch equipped with an oscillating quartz serving as a clock generator, which is also known as a quartz wristwatch, is significantly more accurate than a mechanical watch.
  • a clock generator arrangement with an oscillating crystal serving as a clock generator offers the further advantage that the clock generator arrangement takes up little space in the clock.
  • the quartz watch has a high power reserve and therefore does not have to be adjusted often.
  • an oscillating crystal can be produced synthetically at low cost.
  • quartz wristwatches are common worldwide.
  • an otherwise expensive and high-quality quartz wristwatch can be considered "mass-produced" by watch enthusiasts.
  • the halving of the oscillating frequency in order to get to the second cycle, only works with standardized oscillating crystals. With other types of oscillating crystals, the effort would be enormous to trim them individually to a fundamental frequency that can be divided by 2.
  • the wristwatch includes a first timer, a pulse counter and an output device.
  • the first clock generator includes a piezoelectric resonant crystal and is set up to generate a clock signal.
  • the pulse counter is set up to count a clock signal from the first clock generator.
  • the output device is set up to output a useful signal when a count value of the counted clock signal of the first clock generator is equal to a predetermined count value.
  • the pulse counter is preferably reset.
  • the comparison of the count value of the counted clock signal with the predetermined count value can advantageously be carried out by means of a comparator which can be part of the pulse counter or the output device.
  • the predetermined count may preferably be stored in a memory of the clock generator arrangement.
  • the present invention enables a wristwatch having a clock assembly capable of providing an accurate useful signal.
  • a wristwatch having a clock assembly capable of providing an accurate useful signal.
  • the proposed clock arrangement and in particular the use of a pulse counter for counting the clock signal of the first clock offers the particular advantage that not only piezoelectric oscillating crystals with a standardized oscillating frequency can be used, but any piezoelectric oscillating crystal. This makes it possible to use individualized frequencies which, under certain circumstances, also occur once, quite specifically for a single oscillating crystal.
  • a natural oscillating crystal that cannot be standardized or is difficult to standardize can also be used as the piezoelectric oscillating crystal of the first clock generator, the chemical composition, purity or other factors of which almost always vary slightly, so that the oscillating frequency in the crystal always varies individually.
  • a natural tourmaline, a natural amethyst or other varieties of quartz such as citrine, etc., or a natural Swiss rock crystal can be used. It is also possible to dispense with the shaping of each individual natural oscillating crystal until it has reached the desired oscillating frequency of 32678 Hz, which would otherwise be impossible due to the not so homogeneous chemical composition of the crystal Oscillating crystal would be very expensive.
  • the oscillating frequency of a natural oscillating crystal usually varies somewhat, depending on the chemical composition of the oscillating crystal, it is hardly possible to simply produce a standardized geometry of the oscillating crystal and thus hit the exact oscillation frequency of 32678 Hz.
  • the geometry of the natural oscillating crystal would therefore have to vary slightly for each individual oscillating crystal of the same type/material (e.g. tourmaline) in order to arrive at a clear oscillation frequency of 32678 Hz or at another frequency, which can be reduced to the frequency of 1 Hz can break down.
  • this problem is cleverly solved by the use of the pulse counter in the clock assembly of the proposed wristwatch.
  • non-randomly variable frequencies can also be processed by means of the pulse counter of the proposed wristwatch, such as the Chinese "lucky number" of 8,888 or 88,888, which can then be obtained in quantities via the geometry of a synthetic quartz.
  • the wristwatch according to the present invention can be individualized, which gives the wristwatch a high-quality flair.
  • the wristwatch according to the present invention has the advantages of compact structure and accuracy of a conventional quartz wristwatch using a synthetic quartz crystal.
  • the predetermined count value is advantageously characteristic of the particular piezoelectric crystal resonator, i.e. in particular the particular shape and chemical composition of the crystal crystal provided in the clock assembly of the wristwatch.
  • Each oscillating crystal therefore has an individually predetermined count value which is programmed into the comparator when the clock generator arrangement is manufactured.
  • the piezoelectric oscillating crystal can advantageously be made to oscillate and the clock signal generated by the oscillation of the oscillating crystal can be counted, e.g. with a frequency counter (counting frequency meter) before all components of the clock generator arrangement are Manufacturing the clock assembly are assembled or set up.
  • the predetermined count value is advantageously characteristic of the specific piezoelectric vibrating crystal, ie in particular for the specific shape and the specific chemical composition of the oscillating crystal provided in the clock generator arrangement at a predetermined temperature of the clock generator arrangement or the oscillating crystal or a predetermined temperature of the surroundings of the clock generator arrangement or the oscillating crystal.
  • the predetermined temperature can advantageously be selected as the temperature at which the clock generator arrangement or the wristwatch will be operated in normal operation.
  • a temperature substantially corresponding to a mixed temperature of a normal skin temperature of a healthy person and the temperature of the ambient air of the wristwatch can be preferably selected as the predetermined temperature.
  • the first clock generator preferably also comprises electrodes which are arranged on the piezoelectric oscillating crystal or connected to the piezoelectric oscillating crystal.
  • oscillating crystal is advantageously not understood to mean a raw crystal, but a faceted crystal, in particular a crystal that has been ground or otherwise processed, e.g. etched.
  • an oscillating crystal made of a specific material means an oscillating crystal whose highest proportion is made of this material, particularly preferably an oscillating crystal that is made entirely of this material.
  • a tourmaline oscillating crystal means an oscillating crystal whose highest proportion is made of tourmaline, particularly preferably an oscillating crystal that is made entirely of tourmaline.
  • the clock arrangement further comprises a second clock comprising a piezoelectric resonant crystal.
  • the second clock generator is set up to generate a clock signal.
  • the output device is set up to compare the clock signal of the second clock generator with the clock signal of the first clock generator. The accuracy of the clock signal of the first clock generator can be checked by comparing the clock signal of the second clock generator with the clock signal of the first clock generator.
  • the second clock generator is set up to generate the clock signal at predetermined time intervals, for example every 15 minutes.
  • the second clock is only operated at predetermined time intervals.
  • the oscillating crystal of the second clock generator is made to oscillate only at predetermined time intervals.
  • the comparison between the clock signal of the first clock and the Clock signal of the second clock take place at predetermined time intervals. This can save electricity.
  • the second clock generator can preferably be switched on and off via a further pulse counter with a comparator (second comparator), which is controlled by the output signal of the first comparator and counts it up. If the first comparator z. B. delivers a second signal, then you can let this additional pulse counter count up to 1024 (10 bit) (approx. 17 minutes) and you don't even have to reset it. If this further pulse counter is equipped with more than one comparator, then the second clock generator can be switched on and off for different time intervals (e.g. every 17 minutes with an on-time of 4 s). It is also possible to divide the second signal (1 Hz signal) with a frequency divider, whereby the period duration (here: 1 s) can be increased even further by doubling it.
  • a comparator second comparator
  • the second clock generator With a 10-bit divider, you can then arrive at 1024 s or 17 minutes and control the second clock generator accordingly. If this frequency divider has exactly 10 bits and is not stopped, then it starts again and again, i. H. every 17 minutes the second clock is switched on. If the second clock is only driven with the most significant bit, then it will run for 8.5 minutes and then be switched off again. However, a less significant bit can also be used: the least significant bit has a period of 2 s, i.e. it is switched on for 1 s and switched off for 1 s. For example, the third lowest bit (period 8s) is 4s on and 4s off. These two bits can be interconnected in such a way that the second clock is switched on by the rising edge of the most significant bit and switched off again by the falling edge of the third least significant bit. Then it runs for four seconds every 17 minutes.
  • the second clock generator is set up to continuously generate a clock signal (second clock signal).
  • the output device is preferably set up to output the useful signal when a count of the counted current clock signal is equal to the predetermined count, only when a deviation between the clock signal of the second clock generator and the clock signal of the first clock generator is less than a predetermined deviation.
  • the useful signal is output based on the clock signal of the first clock generator only if a deviation between the clock signal of the second clock signal and the current clock signal is less than a predetermined deviation.
  • the second clock generator is a substitute clock generator and its clock signal is a substitute clock signal. If a deviation between the clock signal of the second clock generator and the clock signal of the first clock generator is greater than is the predetermined deviation, the output device is advantageously set up to output a useful signal based on the substitute clock signal from the substitute clock generator instead of based on the clock signal from the first clock generator. In other words, in the event of a greater deviation between the clock signal of the second clock and the clock signal of the first clock than the predetermined deviation, the second clock advantageously assumes the role of clock of the clock arrangement of the wristwatch.
  • the clock generator arrangement outputs an accurate useful signal even if there are interference factors which affect the accuracy of the first clock generator or cause the clock signal of the first clock signal to deviate from the clock signal of the second clock generator.
  • a disruptive factor can be, for example, the temperature at which the clock generator arrangement is operated. If the temperature at which the wristwatch or the clock generator arrangement is operated deviates from the temperature at which the predetermined count value of the clock signal of the first clock generator was determined, an oscillating crystal for the first clock generator, whose oscillation frequency can be temperature-dependent, may result in a deviation of the clock signal of the first clock from that at the predetermined temperature.
  • the second clock generator is advantageously formed or selected in such a way that it can generate a clock signal that is constant or independent of interference factors or less sensitive to interference factors compared to the first clock generator, so that this clock signal can be used as a substitute clock signal of the clock generator arrangement.
  • the useful signal based on the clock signal of the second clock generator can be generated by means of a frequency divider.
  • the frequency divider can be designed as part of the output device or as a separate element.
  • the output device can advantageously be set up to correct the predetermined count value using a predetermined correction factor .
  • the output device is also set up to output the useful signal when the count value of the clock signal of the first clock generator is equal to the corrected predetermined count value.
  • the accuracy of a frequency-controlled watch with a piezoelectric oscillating crystal as the clock generator depends primarily on the piezoelectric oscillating crystal being exposed to exactly the same conditions and thus having an absolutely constant oscillating frequency.
  • the condition of temperature can cause the greatest change in oscillation frequency trigger, which means that a temperature correction in the watch is the main control mechanism that ensures the accuracy of the watch.
  • the predetermined correction factor can preferably be based on a predetermined temperature dependency of the oscillation frequency of the piezoelectric vibrating crystal of the first timer, a predetermined temperature dependency of the oscillation frequency of the piezoelectric vibrating crystal of the second timer and a difference between a count value of the counted Clock signal of the first clock generator and a count value of the counted clock signal of the second clock generator.
  • the oscillation frequency of the piezoelectric oscillating crystal of the first clock generator advantageously has a different temperature dependence than the oscillation frequency of the piezoelectric oscillating crystal of the second clock generator.
  • the piezoelectric vibrating crystal of the first clock generator has a different vibration behavior as a function of temperature than the piezoelectric vibrating crystal of the second clock generator.
  • This can be achieved in particular by the piezoelectric oscillating crystal of the first clock generator and the piezoelectric oscillating crystal of the second clock generator being made of different materials and/or having different geometries and/or differing from one another by at least one property that influences the vibration behavior in dependent on the temperature.
  • a property can be, for example, the type of vibration, the chemical composition or the purity of the piezoelectric oscillating crystals.
  • two tourmalines of different geometry or mode of vibration, or a tourmaline and an amethyst can be used as the resonant crystals of the first clock and the second clock.
  • the temperature dependencies of the first clock generator and the second clock generator should advantageously be present. These are advantageously created with the aid of different frequency measurements at different temperatures before the wristwatch is created. Then, in particular, a curve derived from this is calculated, which represents a specific oscillation frequency deviation for each temperature. If, for example, there is a temperature deviation from a predetermined temperature (specified standard temperature) of -5° C., the oscillation frequency deviation is one value, with the oscillation frequency deviation having a different value for example at a temperature deviation of -8° C.
  • the predetermined count value can be corrected in such a way that it is ensured that the useful signal always has the same frequency regardless of potential temperature fluctuations, e.g. B. 1 Hz.
  • Tourmaline can be an example of such an oscillating crystal.
  • the tourmaline is an individual oscillating crystal in which the temperature dependence of the oscillating frequency is not necessarily subject to a clear standard. This means that the change in frequency in one tourmaline crystal can be different than another tourmaline crystal with the same geometry. This deviation hardly ever occurs with a quartz wristwatch, since the oscillating quartzes used for such watches are usually synthetically manufactured and the temperature dependence of the oscillating frequency is therefore approximately the same for all oscillating quartzes with the same geometry. Nevertheless, quartz also shows a temperature dependency of the oscillation frequency, which can be recorded in a corresponding curve. A correction of the predetermined count value can thus result in an increase in the accuracy of the wristwatch even in the case of an oscillating crystal designed as a quartz crystal for the first clock generator.
  • the resonant crystal of the second clock does not have to be a quartz crystal in order to achieve the correction of the predetermined count value.
  • the comparison curve of the two vibrating crystals described above does not have to be created from the comparison of the piezoelectric vibrating crystal of the first clock generator with a crystal vibrator, but it can just as well be created from the comparison of the piezoelectric vibrating crystal of the first clock generator with another piezoelectric vibrating crystal.
  • the oscillating crystals of both the first clock and the second clock can be made of tourmaline.
  • both oscillating crystals must then be measured with regard to the dependence of their oscillating frequency on the temperature, while the temperature-deviation-frequency curve is usually either already known for an oscillating quartz, or for a whole series of wristwatches only once for an oscillating quartz must be created since one can assume that this is analogous to all synthetically manufactured quartz crystals.
  • the clock arrangement may include a temperature sensor.
  • the temperature sensor is set up to detect a temperature of the first clock generator and/or an area surrounding the first clock generator and to compare this with a predetermined temperature.
  • the output device is advantageously arranged to correct the predetermined count value based on the detected temperature. Furthermore, the output device is set up to output the useful signal based on the first clock generator if the counter value of the counted clock signal of the first clock generator is equal to the corrected, predetermined count value.
  • piezoelectric oscillating crystals made of materials, e.g. types of tourmaline, can also be used in the clock generator arrangement, the oscillation frequency of which is temperature-dependent.
  • the wristwatch can advantageously also have a heating device.
  • the heating device is set up to heat the first clock generator to the predetermined temperature in the event of a temperature deviation between the temperature of the first clock generator and/or an area surrounding the first clock generator and the predetermined temperature that is greater than a predetermined temperature deviation.
  • a temperature deviation between the temperature of the first clock generator and/or an area surrounding the first clock generator and the predetermined temperature can also be detected here instead of using the temperature sensor using the mechanism described above of comparing the oscillation frequencies of the oscillating crystals of the first clock generator and the second clock generator with one another.
  • the current temperature of the first clock generator and/or its surroundings can be determined from the difference between the oscillation frequencies of the two oscillating crystals.
  • the difference between the current temperature and the predetermined temperature, which has to be eliminated by the heating device, is then also known.
  • Preventing a frequency deviation of the clock signal of the first clock due to a temperature deviation of the temperature of the first clock and/or an environment of the first clock from the predetermined temperature by means of one of the correction mechanisms described can be particularly advantageous since the wristwatch is worn on the wrist of a person who but not always a constant temperature having.
  • a wristwatch having a clock assembly with a tourmaline first clock whose oscillation frequency is dependent on temperature would not be clock accurate without the proposed temperature correction mechanism. If, for example, the wearer of the wristwatch had a slightly higher temperature (eg 38°C instead of 36°C), the wristwatch could lose, for example, 8 seconds per day without the temperature mechanism described above. The accuracy of the watch would also be affected if the watch is not always worn.
  • the clock arrangement further comprises a third clock.
  • the third clock generator includes a piezoelectric resonant crystal and is set up to generate a clock signal.
  • the output device is set up to compare the clock signal of the third clock generator, the clock signal of the second clock generator and the clock signal of the first clock generator with one another.
  • the third clock generator for example a synthetic standardized quartz crystal, if oscillation frequency deviations are measured between all three oscillating crystals, deviations can also be determined which cannot be attributed to a temperature deviation but to aging of the oscillating crystals. This means that these can also be age-related Frequency deviations are corrected.
  • aging is meant an oscillation frequency deviation that occurs over time due to the intrusion of foreign atoms into the crystals or other circumstances related to time.
  • the first clock is the primary clock of the wristwatch.
  • the second clock and/or the third clock can/can serve as a backup clock if it is determined that the clock accuracy of the first clock is not high enough and/or are to be understood as a control clock so that the accuracy of the first clock can be checked and can be corrected if necessary.
  • the wristwatch also includes a drive device and a mechanical watch display device.
  • the drive device is set up to receive the useful signal output by the output device of the clock generator arrangement and, in response thereto, to move the mechanical clock display device to display the clock.
  • a wristwatch can be referred to as a wristwatch with a mechanical movement within the scope of the invention.
  • the drive device preferably comprises a drive element and in particular also a translation device which connects the drive element to the mechanical timepiece display device and translates a movement of the drive element into a movement of the mechanical timepiece display device.
  • the drive element can preferably be designed as an electric stepping motor, in particular as a Lavet stepping motor, or as another type of electromechanical drive.
  • the translation device can preferably be designed as a wheel train. Alternatively, the drive element can be connected directly to the mechanical clock display device, ie without the interposition of a transmission device.
  • the mechanical clock display device can preferably have at least one pointer and/or a dial, in particular with at least one time marking.
  • the drive device can be set up to move or rotate the at least one pointer and/or the dial of the clock display device.
  • the wristwatch can be designed as an electronic wristwatch.
  • the wristwatch includes an electronic circuit and an electronic clock display device.
  • the electronic circuit is set up to receive the useful signal output by the output device of the clock generator arrangement and, in response thereto, to output a signal to the clock display device for displaying the wristwatch.
  • the piezoelectric resonant crystal of the first clock and/or the second clock and/or the third clock can be a natural or synthetic crystal.
  • the piezoelectric resonant crystal of the first clock and/or the second clock and/or the third clock can be a natural tourmaline, citrine, amethyst, Swiss rock crystal or a synthetic quartz crystal.
  • citrine and amethyst are color variants of (natural) quartz. Specifically, citrine is the yellow colored variety and amethyst is the violet variety of quartz.
  • the piezoelectric crystal of the first clock and/or the second clock and/or the third clock is a quartz crystal
  • the piezoelectric crystal is preferably formed as a two-pronged fork vibrator.
  • the piezoelectric oscillating crystal can also have the shape of a small plate.
  • the piezoelectric oscillating crystal can also be in the form of a quartz plate.
  • the quartz plate is preferably round. However, it is also possible for the quartz plate to be rectangular.
  • the oscillating frequency of the piezoelectric oscillating crystal of the first clock generator is 8888 Hz or 88888 Hz.
  • piezoelectric oscillating crystal of the first clock generator preferably a quartz oscillating crystal, in particular a synthetic quartz oscillating crystal.
  • the output device is set up to output the useful signal at a frequency of 8 Hz if the count value of the counted clock signal from the first clock generator is equal to a predetermined count value.
  • an oscillating frequency of the piezoelectric oscillating crystal in other words the frequency of the clock signal or the predetermined counter value is set in such a way that the useful signal has the frequency of 8 Hz.
  • the piezoelectric oscillating crystal of the first clock generator can preferably be a quartz oscillating crystal, in particular a synthetic quartz oscillating crystal.
  • the oscillating frequency of the piezoelectric oscillating crystal of the first clock generator is 8888 Hz or 88888 Hz and the output device is set up to output the useful signal with a frequency of 8 Hz
  • the predetermined count value is set to 1111 or 11111.
  • a useful signal is thus output by the output device when the pulse counter counts 1111 or 11111 pulses, i.e. when the count value of the counted clock signal of the first clock generator is equal to 1111 or 11111.
  • the frequency of the clock signal is 8888 Hz or 88888 Hz and the frequency of the useful signal is 8 Hz.
  • the piezoelectric crystal of the first clock is 8888 Hz and the piezoelectric crystal is a quartz crystal, particularly a synthetic quartz crystal, and is formed as a fork vibrator having two prongs
  • the length of each prong is preferably 3.02127 mm
  • the Thickness of each prong preferably 0.3mm
  • the depth of each prong would be variable such as 0.6mm.
  • the piezoelectric crystal of the first clock is 88888 Hz and the piezoelectric crystal is a quartz crystal, particularly a synthetic quartz crystal, and is formed as a fork vibrator having two prongs
  • the length of each prong is preferably 0.55155 mm
  • the Thickness of each prong preferably 0.1mm and depth of each prong either 0.3mm or other practical value as depth is variable and does not affect frequency.
  • the length of a respective tine corresponds in particular to the dimension of the respective tine in a direction parallel or substantially parallel to the Y crystal axis, the thickness of a respective tine to the dimension of the respective tine in a direction parallel or substantially parallel to the X crystal axis and the depth a respective tine of the dimension of the respective tine in a direction parallel or substantially parallel to the Z crystal axis the piezoelectric crystal resonator of the first clock generator, namely the quartz crystal crystal.
  • “Essentially parallel” means in particular an angle of up to 20 degrees, preferably 10 degrees, further preferably 5 degrees, to the respective axis.
  • the Z-crystal axis corresponds to a longitudinal crystallographic axis of the raw quartz crystal or the starting synthetic quartz from which the resonating quartz crystal is formed.
  • the longitudinal axis is the axis representing the direction of growth or the direction of crystallization of the quartz.
  • the crystal structure of quartz is hexagonally symmetrical about the longitudinal axis.
  • the Z crystal axis is also understood as the optic axis of quartz.
  • the X-crystal axis is understood as that axis which, on the one hand, runs perpendicular to the Z-crystal axis (longitudinal axis) and, in relation to the hexagonal cross-section of the quartz crystal, runs through two opposite edges (of the 6 existing edges) of the quartz crystal.
  • the Y-crystal axis is understood to be that axis which runs parallel to the normal vector of any two opposing ones of the six quartz faces which run parallel to the longitudinal axis of the quartz.
  • the crystal has three possible Y crystal axes.
  • the piezoelectric oscillating crystal of the first clock generator and/or the second clock generator and/or the third clock generator can preferably be a tourmaline oscillating crystal and have the shape of a small plate, in particular a round small plate.
  • This form is particularly advantageous for the tourmaline oscillating crystal, since a raw tourmaline crystal is generally not absolutely pure and homogeneous like, for example, a synthetic raw quartz crystal, from which a quartz oscillating crystal is preferably formed as a fork oscillator.
  • the tourmaline plate should not be very large. This reduces the likelihood that there will be a defect in the tourmaline crystal that will cause problems over time.
  • the length of one side of the plate is between 2.9 mm and 3.1 mm, in particular 3 mm.
  • the piezoelectric oscillating crystal is in the form of a round plate, it can be advantageous if the diameter of the round plate is between 2.9 mm and 3.1 mm, in particular 3 mm.
  • a normal vector of a main surface of the respective lamina is in particular parallel to the longitudinal crystal axis of the corresponding tourmaline oscillating crystal or in inclined at an angle of 45° to the longitudinal crystal axis of the corresponding tourmaline oscillating crystal.
  • the piezoelectric oscillating crystal of the first clock and/or the second clock and/or the third clock can be an amethyst oscillating crystal or a citrine oscillating crystal and have the shape of a plate, in particular a round plate.
  • a main surface of the plate is parallel to a plane defined by the Z-crystal axis and the Y-crystal axis or by the Z-crystal axis and the X-crystal axis of the piezoelectric vibrating crystal.
  • the Z-crystal axis corresponds to a longitudinal crystallographic axis of the raw crystal from which the piezoelectric vibrating crystal is formed.
  • platelet means in particular a disc-shaped element.
  • a small plate can also be referred to as a disk.
  • the main surface corresponds to a flat side of the plate.
  • the crystal axis of the piezoelectric oscillating crystal is understood to mean in particular an axis of the crystal lattice of the piezoelectric oscillating crystal.
  • the crystal axis advantageously corresponds to a crystallographic axis of a raw crystal from which the piezoelectric oscillating crystal is formed.
  • a further aspect of the present invention relates to a method for producing a wristwatch with a clock arrangement, in particular a wristwatch with a clock arrangement as described above.
  • the procedure includes the following steps:
  • a first clock generator which includes a piezoelectric oscillating crystal with a predetermined oscillation frequency and is set up to generate a clock signal
  • the method for manufacturing the wristwatch preferably includes the steps of providing a drive device, i.e. a drive element and optionally a transmission device, providing a power supply device, e.g. a button battery and/or a rechargeable battery and/or a continuous power generator (e.g. thermogenerator), and/or or providing a mechanical timepiece display device.
  • a drive device i.e. a drive element and optionally a transmission device
  • a power supply device e.g. a button battery and/or a rechargeable battery and/or a continuous power generator (e.g. thermogenerator), and/or or providing a mechanical timepiece display device.
  • the drive element can be designed in particular as an electric stepping motor, preferably a Lavet stepping motor, and the transmission device can be designed as a wheel train.
  • the gear train is advantageously set up to convert the frequency of the useful signal at which the electric stepping motor moves one step further into the movement of the mechanical clock display device.
  • the frequency of the useful signal can be translated in such a way that the second hand rotates 6° per second, the minute hand rotates 6° per minute and the hour hand rotates 30° per hour.
  • a crown a dial, a watch glass, movement switches, etc.
  • other components such as a crown, a dial, a watch glass, movement switches, etc. can be provided and installed in a watch case or attached to the watch case in addition to the first clock generator, the pulse counter and the output device to manufacture the watch.
  • the step of providing the first clock with the piezoelectric vibrating crystal having the predetermined vibration frequency comprises the steps of providing any piezoelectric vibrating crystal, generating vibration of the piezoelectric vibrating crystal, and measuring the vibrating piezoelectric vibrating crystal using a frequency counter to determine its vibration frequency .
  • the measured oscillation frequency corresponds to the predetermined oscillation frequency.
  • any piezoelectric vibrating crystal can be used, or a raw crystal can be arbitrarily processed to produce a piezoelectric vibrating crystal, using its measured vibration frequency as the predetermined vibration frequency, from which the predetermined count value is derived.
  • the step of providing the first clock generator with the piezoelectric oscillating crystal, which has the predetermined oscillating frequency comprises the steps of selecting an oscillating frequency as the predetermined oscillating frequency and shaping, in particular grinding or another shaping process such as etching, or a fine correction by material removal by means of a laser, a piezoelectric oscillating crystal from a raw crystal in such a way that the oscillating crystal has the predetermined oscillation frequency.
  • a piezoelectric oscillating crystal is formed in an advantageous manner so that in its final form it has a deliberately selected and not an arbitrary oscillating frequency.
  • the wristwatch can be equipped with a first clock having a piezoelectric oscillating crystal with an oscillating frequency individualized according to the desire of the wearer of the wristwatch.
  • the date of birth of the wearer of the wristwatch can be chosen as the oscillation frequency of the piezoelectric resonant crystal of the first clock.
  • the frequency of 8888 Hz or 88888 Hz is selected as the predetermined oscillation frequency of the piezoelectric vibrating crystal. That is, the piezoelectric vibrating crystal is formed so that its vibrating frequency is 8888 Hz or 88888 Hz.
  • the predetermined oscillation frequency and/or the predetermined count value is/are selected in such a way that the output device is set up to output the useful signal at a frequency of 8 Hz if the count value of the counted clock signal of the first clock generator matches a predetermined count value.
  • the predetermined count value is set to 1111 or 11111, respectively.
  • a quartz resonating crystal is preferably designed as a fork oscillator with two prongs.
  • the fork oscillator is cut from a quartz disc of a raw quartz crystal or a synthetic quartz crystal.
  • the quartz disc is cut out of the raw quartz crystal or the synthetic quartz crystal at an angle of 90° to the crystallographic longitudinal axis, or at an angle which essentially corresponds to this angle.
  • the fork oscillator is provided with electrodes and contacted.
  • the fork oscillator provided with the electrodes is inserted into a protective cover, in particular a vacuum bell jar, in order to prevent foreign atoms from the ambient air from migrating through and to facilitate free oscillation.
  • a protective cover in particular a vacuum bell jar
  • an oscillator circuit is set up, which causes the fork oscillator to oscillate at the predetermined frequency of 8888 Hz or 88888 Hz.
  • the The oscillator circuit and the fork oscillator then form the first clock generator.
  • a pulse counter is provided, which breaks down the frequency of 8,888 Hz or 88,888 Hz of the clock signal to the desired frequency of 8 Hz.
  • the oscillator circuit, which stimulates the fork oscillator to oscillate, and the pulse counter are preferably located on one and the same microchip. However, these two units could also be provided separately from one another.
  • the step of providing the first clock and/or the second clock and/or the third clock comprises the following steps:
  • an oscillator circuit is advantageously an electronic circuit.
  • the respective clock is provided as follows: First, the tourmaline oscillating crystal is provided in the form of a plate. In other words, a tourmaline platelet is formed.
  • a rectangular platelet can be cut out of a rough tourmaline crystal at an angle of 90° or 45° to the crystallographic longitudinal axis of the rough tourmaline crystal, or at another optimal inclination to the longitudinal axis, which corresponds to the special chemical composition of the particular tourmaline variant used .
  • the rectangular plate can be ground preferably circular. The two main surfaces of the plate are advantageously polished.
  • the tourmaline has a trigonal structure.
  • tourmaline does not crystallize with a hexagonal crystal cross-section like quartz, but rather trigonally, i.e. in a triangular shape, with the sides of the triangle usually being somewhat rounded.
  • the crystallographic longitudinal axis described above can also be called the optical axis.
  • This axis is known as the Z-axis or often also the C-axis, but is referred to as the L-axis within the scope of the invention.
  • the longitudinal axis is the axis representing the direction of growth or the direction of crystallization of tourmaline. This axis is polar.
  • TA Triangle - Angle
  • TS axis axis of the raw tourmaline crystal that is perpendicular to the crystallographic longitudinal axis and runs essentially parallel to the basic orientation of one of the three facets of the raw tourmaline crystal.
  • the raw tourmaline crystal can be described by a structural triangle, the sides of which are assigned to or follow the facets of the raw tourmaline crystal.
  • the crystallographic longitudinal axis is perpendicular to the plane of the structural triangle.
  • the TA axis is perpendicular to the crystallographic longitudinal axis and passes through an angle subtended between any two of the three sides of the structural triangle.
  • the TS axis is perpendicular to the crystallographic longitudinal axis and parallel to one of the three sides of the structural triangle.
  • the tourmaline crystal has the following piezoelectric polar axes: an "L” axis, three possible “TS” axes and three possible “TA” axes.
  • a normal vector of a main surface of the respective platelet is in particular parallel to the longitudinal crystal axis of the corresponding tourmaline oscillating crystal or at an angle of 45° to the longitudinal crystal axis of the corresponding tourmaline oscillating crystal inclined, or at a particular optimal angle, depending on the specific chemical composition of the particular type of tourmaline used.
  • the plate-shaped tourmaline resonating crystal exhibits high piezoelectric activity.
  • one edge of the platelet is parallel to the TS axis or TA axis, with the other edge inclined at 45° to the crystallographic longitudinal axis of the raw tourmaline crystal.
  • the oscillation frequency of the tourmaline plate is measured with a frequency meter. This determines the frequency at which the tourmaline oscillates with a large amplitude.
  • the tourmaline plate is placed between two metal plates, which are connected to the frequency meter via two wires. It is first determined whether the tourmaline platelet has a frequency with a high amplitude, which is at the same time far enough away from any "spurious frequencies". If this is the case, it is determined that the tourmaline platelet can be used as an oscillating crystal. Then the tourmaline platelet is provided with electrodes, preferably by vapor deposition (or sputtering process) of gold electrodes. Any other possible method of applying the electrodes is also applicable.
  • the swinging tourmaline is now fixed and installed in a holder that has as little damping as possible and prevents the free swinging of the tourmaline as little as possible.
  • the center of the tourmaline platelet is often the best fixing point, since, depending on the type of vibration, a vibration node may occur here at which the vibration may have a lower amplitude and accordingly experience less damping through fixing.
  • the small tourmaline plate is then embedded in a protective cover, in particular in a vacuum bell jar, in order to prevent foreign atoms from migrating through and to enable air-free oscillation.
  • the tourmaline disc which is provided with electrodes and embedded in the protective cover, i.e. the tourmaline oscillating crystal, is measured again, whereby the main frequency is determined.
  • This determined main frequency is determined as the oscillating frequency of the tourmaline oscillating crystal.
  • an oscillator circuit is provided which is set up to cause the tourmaline oscillating crystal to oscillate at the oscillation frequency found.
  • the piezoelectric oscillating crystal of the first clock and/or the second clock and/or the third clock is an amethyst oscillating crystal or a citrine oscillating crystal and has the shape of a small plate, in particular a round small plate
  • the provision of the respective clock is preferably first the amethyst oscillating crystal or citrine oscillating crystal provided in the form of a plate. In other words, an amethyst plate or citrine plate is formed.
  • the platelet shape is particularly advantageous, since natural mineral deposits, twin lines or possible structural irregularities in the amethyst raw crystal result in frequencies and secondary frequencies that are not foreseeable or calculable. Furthermore, an amethyst loses its color when exposed to UV radiation. This means that crystal lattice shifts caused by natural irradiation can occur. Thus, for an amethyst crystal, the platelet shape may prove more appropriate as opposed to the two-pronged fork shape.
  • a platelet is cut out of a raw amethyst crystal or a raw citrine crystal. Specifically, this is done such that a major surface of the plate is parallel to a plane defined by the Z-crystal axis and the Y-crystal axis or by the Z-crystal axis and the X-crystal axis of the piezoelectric vibrating crystal.
  • the remaining steps for providing each clock comprising an amethyst crystal resonator or citrine wafer-shaped crystal resonator are like the corresponding steps for providing each clock comprising a tourmaline wafer-shaped crystal resonator.
  • the predetermined oscillation frequency and/or the predetermined counter value is/are preferably set and/or a drive device of the wristwatch set up in such a way that a second hand of a mechanical clock display device of the wristwatch can be moved at a frequency higher than 1 Hz. For example, if a frequency of 8 Hz is used, then the second hand of the wristwatch does not make a small jump every second, but glides smoothly across the dial. This improves the main visual impression of the wristwatch, as the seconds hand jump is eliminated.
  • a method for operating a wristwatch with a clock generator arrangement advantageously comprises the following steps:
  • a first clock generator which includes a piezoelectric resonant crystal with an oscillator circuit, • counting the clock signal of the first clock using a pulse counter, and
  • piezoelectric oscillating crystal of the first clock generator and/or the second clock generator and/or the third clock generator is/are also independently operable.
  • FIG. 1 shows a simplified plan view of a wristwatch according to the invention with a clock arrangement according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows a simplified schematic representation of the clock arrangement from FIG. 1,
  • FIG. 3 is a simplified schematic perspective view of a raw crystal from which to form a piezoelectric resonant crystal of a first clock of the clock assembly of FIG. 2, and
  • FIG. 4 shows a simplified schematic perspective view of a piezoelectric resonant crystal of a first clock generator of a clock generator arrangement according to a second embodiment of the present invention.
  • a wristwatch 100 according to the invention with a clock generator arrangement 10 according to an exemplary embodiment of the present invention is described in detail below with reference to FIGS.
  • the wristwatch 100 has a housing 11 and a watch glass 15 arranged therein.
  • the wristwatch 100 also has a dial 12 and three hands 13 for displaying the hours, minutes and seconds.
  • the pointers 13 are parts of a clock display device 102.
  • the wristwatch 100 also has two connectors 14 for a bracelet.
  • the clock arrangement 10 ensures that a useful signal is generated, which can be received by a drive device 101 for moving the pointer 13.
  • the useful signal can also be referred to as a useful clock signal. How the useful signal is generated is explained in more detail later with reference to FIG.
  • the drive device 101 comprises a drive element which can be directly connected to the mechanical watch display device 102 .
  • the drive device 101 can be designed as a wheel train in addition to the drive element Include translation means that connects the drive member to the mechanical timepiece display device 102 and translates movement of the drive member into movement of the mechanical timepiece display device 102.
  • the drive element can be designed as an electric stepping motor, in particular as a Lavet stepping motor, or as another type of electromechanical drive.
  • the clock assembly 10, the driving device 101 and the mechanical clock display device 102 are arranged in the housing 11 under the dial 12.
  • FIG. 1 The clock assembly 10, the driving device 101 and the mechanical clock display device 102 are arranged in the housing 11 under the dial 12.
  • the clock generator arrangement 10 is shown in more detail in FIG.
  • the clock arrangement 10 has a first clock i , a pulse counter 2 and an output device 3 .
  • the first clock generator 1 comprises a piezoelectric oscillating crystal made of tourmaline (also: tourmaline oscillating crystal) and is set up to generate a clock signal.
  • the piezoelectric oscillating crystal of the first clock generator 1 can be made to oscillate at its oscillating frequency (resonance frequency) in an oscillator circuit due to its piezoelectric properties.
  • a power supply device 103 is provided to supply the timer 1 with electric power.
  • the power supply device 103 can in particular have a battery and/or a rechargeable battery and/or a continuous power generator.
  • the pulse counter 2 is set up to count a clock signal from the first clock generator 1 while the wristwatch 100 is in operation. This determines a count of the counted clock signal of the first clock generator 1, which is compared in particular by means of the output device 3 with a predetermined count. The predetermined count value is stored in a memory 9 of the output device 3 .
  • the output device 3 is also set up to output a useful signal based on the result of the comparison or if the count value of the counted clock signal of the first clock generator 1 is equal to the predetermined count value.
  • the useful signal which is transmitted to the drive device 101, can be a one-second cycle or only a fraction of a second.
  • the pointer 13 which is responsible for displaying the seconds, does not move forward every second, but a specific fraction of the second.
  • the useful signal is not sent to the drive device 101 every second, ie at a frequency of 1 Hz, but more frequently, ie every half a second or more quarter of a second or more.
  • the drive element and/or the transmission device of the drive device 101 which drives the hand movement, is/are designed in such a way that the second hand 13 carries out its movement more or less invisibly, in that the useful signal does not occur 60 times per minute, but a correspondingly higher one number of times.
  • the pulse counter 2 the setting of the interval of movement of the second hand 13 can be freely selected. Only the drive element and/or the translation device of the drive device 101 must be matched to the timing of the useful signal.
  • Clock generator arrangement 10 also includes a second clock generator 4, which in this exemplary embodiment has a piezoelectric oscillating crystal made of quartz and is set up to generate a clock signal.
  • the piezoelectric vibrating crystal of the second clock generator 4 is a synthetic quartz crystal.
  • the piezoelectric oscillating crystal of the first clock generator 1 can be made to oscillate at its oscillating frequency (resonance frequency) in an oscillator circuit due to its piezoelectric properties.
  • the oscillating crystal of the second clock generator 4 can also be made to oscillate by its oscillator circuit.
  • the power supply device 103 can supply both the first clock generator and the second clock generator 4 with electrical power.
  • the output device 3 is set up to compare the clock signal from the second clock generator 4 with the clock signal from the first clock generator 1 .
  • the accuracy of the clock signal of the first clock generator 1 can be checked by this comparison process.
  • the second clock generator 4 is set up to generate its clock signal only at predetermined time intervals, e.g. every 15 minutes. That is, the second clock 4 is oscillated only at predetermined time intervals.
  • the comparison between the clock signal of the first clock generator 1 and the clock signal of the second clock generator 4 only takes place at predetermined time intervals.
  • the quartz oscillating crystal of the second clock generator 4 is preferably designed in such a way that it has an oscillating frequency of 32768 Hz.
  • the advantage of a quartz oscillating crystal is that its oscillation frequency can essentially be regarded as independent of parameters such as the temperature of the quartz oscillating crystal or its environment.
  • the clock generator arrangement 10 also has a frequency divider 6 which is set up to divide the oscillation frequency of the quartz oscillator crystal 15 times, 14 times, 13 times times or 12 times in order to arrive at a frequency of 1 Hz, 2 Hz, 4 Hz or 8 Hz, depending on whether the useful signal is a one-second cycle or a corresponding fraction of a second.
  • a frequency divider 6 which is set up to divide the oscillation frequency of the quartz oscillator crystal 15 times, 14 times, 13 times times or 12 times in order to arrive at a frequency of 1 Hz, 2 Hz, 4 Hz or 8 Hz, depending on whether the useful signal is a one-second cycle or a corresponding fraction of a second.
  • the clock generator arrangement 10 also has a further pulse counter 2', which is set up to count the clock signal of the second clock generator 4. This is particularly the case if the selected interval of movement of the second hand 13 cannot be achieved by halving the oscillation frequency of the quartz crystal or if a piezoelectric crystal other than a standard quartz crystal is used for the second clock 4.
  • the output device 3 can be set up to compare a count value determined by counting the clock signal of the second clock generator 4 with the count value of the counted clock signal of the first clock generator 3 .
  • the output device 3 can be set up to output the useful signal based on the clock signal of the first clock generator 1 if a count value of the counted clock signal of the first clock generator 1 is equal to the predetermined count value, only if there is a deviation between the clock signal of the second clock generator 4 and the Clock signal of the first clock generator 1 is less than a predetermined deviation.
  • the output device 3 is set up to output a useful signal based on the clock signal of the second clock generator 4 instead of based on the clock signal of the first clock generator 1 to output.
  • the second clock generator 4 with the quartz oscillating crystal acts as a substitute clock generator.
  • the output device 3 can be set up to correct the predetermined count value using a predetermined correction factor. In this case, the output device 3 can be set up to output the useful signal when the count value of the clock signal of the first clock generator 1 is equal to the corrected predetermined count value.
  • a temperature sensor 5 is provided in the clock generator arrangement 10, as can be seen in FIG. Of the Temperature sensor 5 is set up to detect a temperature of first clock generator 1 and/or its surroundings and to compare this with a predetermined temperature.
  • the predetermined temperature is the temperature at which the predetermined count was established. If a temperature deviation between the detected temperature and the predetermined temperature is greater than a predetermined temperature deviation, the output device 3 may be configured to correct the predetermined counter value based on the detected temperature.
  • a dependency of the oscillation frequency of the tourmaline oscillating crystal on the temperature must have been predetermined.
  • the temperature characteristic of the tourmaline crystal must be measured in advance so that the predetermined count value can be corrected according to the detected temperature of the first clock generator 1 and/or its surroundings.
  • the output device 3 is set up to output the useful signal when the count value of the clock signal of the first clock generator 1 is equal to the corrected predetermined count value.
  • the detection of the current temperature by means of the temperature sensor 5 and the comparison of the detected current temperature with the predetermined temperature can take place at predetermined intervals.
  • the correction parameter can be based on the predetermined temperature dependency of the oscillating frequency of the piezoelectric vibrating crystal of the first clock generator 1, a predetermined temperature dependency of the oscillating frequency of the piezoelectric vibrating crystal of the second clock generator 4, and a difference between a count value of the counted clock signal of the first clock generator 1 and a count value of the counted clock signal of the second clock 4 based.
  • a further possibility of preventing an oscillation frequency deviation of the clock signal of the first clock generator 1 in the event of a temperature deviation is to always keep the first clock generator 1 at a constant temperature.
  • a heating device 8 in addition to the temperature sensor 5, a heating device 8, in particular a heating coil, can be provided.
  • the heating device 8 is set up to raise the temperature of the first clock generator 1 back to the predetermined temperature in the event of a deviation.
  • the predetermined temperature corresponds to the highest temperature normally aimed for by means of the heating device 8 .
  • the clock generator arrangement 10 preferably also comprises a third clock generator 7.
  • the third clock generator ? comprises a piezoelectric resonant crystal and is set up to receive a clock signal to create.
  • the piezoelectric crystal of the third clock generator 7 can be a synthetic standard quartz crystal.
  • the clock generator arrangement can have a further pulse counter 2''.
  • the output device 3 is set up to compare the clock signal of the third clock generator 7, the clock signal of the second clock generator 4 and the clock signal of the first clock generator 1 with one another. From the result of this comparison, aging-related oscillation frequency deviations of the piezoelectric oscillating crystal of the first clock generator 1 can also be discovered, which can then also be corrected.
  • the clock generator arrangement 10, in particular the pulse counter 2 and/or the pulse counter 2' and/or the pulse counter 2" and/or the output device 3, can be implemented as a component, e.g. an application-specific integrated circuit (ASIC). ) can be formed.
  • the clock arrangement 10, in particular the pulse counters 2, 2', 2'' and the output device 3, can be parts of a microcontroller.
  • the first clock 1 is the primary clock of the clock array 10, with the second clock 4 and/or the third clock 7 serving as a backup clock if it is determined that the clock accuracy of the first clock 1 is not high is enough and/or are to be understood as a control clock so that the accuracy of the first clock 1 can be checked and, if necessary, corrected.
  • the wristwatch 100 can also include a device 104 with a digital display device, by means of which the current frequency of the clock signal of the first clock generator 1 is displayed.
  • the device 104 can include an interface via which an external device can read out the current frequency of the first clock generator 1 .
  • the current temperature of the first clock generator 1 and thus also the current frequency of the clock signal of the first clock generator 1 can be determined. Displaying the current frequency of the clock signal of the first clock 1 can serve as evidence that the first clock 1 is in fact the primary clock of the clock array 10 .
  • FIG. 3 shows that the raw tourmaline crystal 20 has a trigonal structure. In other words, the tourmaline crystallizes trigonally, i.e. in the shape of a triangle.
  • the raw tourmaline crystal 20 has a first crystallographic axis 501 , a second crystallographic axis 502 and a third crystallographic axis 503 .
  • the first crystallographic axis 501 corresponds to the longitudinal crystallographic axis of the rough tourmaline crystal 20.
  • the second crystallographic axis 502 is perpendicular to the first crystallographic axis 501 and runs through an angle which is formed between a first facet 21 and a second facet 22 of the rough tourmaline crystal 20 forms.
  • the second axis 502 can be referred to as the TA axis (TA: Triangle - Angle).
  • the third crystallographic axis 503 of the raw tourmaline crystal 20 is perpendicular to the first crystallographic axis 501 and runs essentially parallel to the basic orientation of the slightly curved third facet 23 of the tourmaline resonating crystal.
  • the third crystallographic axis 503 is referred to as TS axis (TS: tourmaline side).
  • the raw tourmaline crystal 20 can be described by a structure triangle 24 or the cross section of the raw tourmaline crystal 20 perpendicular to the first crystallographic axis 501 can be approximated by a structure triangle 24, the sides of which are assigned to the facets 21, 22, 23 of the raw tourmaline crystal 20 or follow.
  • the first crystallographic axis 501 is perpendicular to the plane of the structural triangle 24
  • the second crystallographic axis 502 is perpendicular to the first crystallographic axis 501 and passes through an angle formed between two of the three sides of the structural triangle 24 .
  • the third crystallographic axis 503 is perpendicular to the first crystallographic axis 501 and parallel to one of the three sides of the structure triangle 24.
  • a tourmaline platelet 25 is cut out of the raw tourmaline crystal 20 at an angle of 90° to the first crystallographic axis 501 .
  • a normal vector 26 of a major surface of the tourmaline platelet 25 is parallel to the first crystallographic axis 501.
  • a tourmaline platelet 25 can be cut out of the raw tourmaline crystal 20 at an angle of 45° to the first crystallographic axis, or at any optimum angle , which corresponds to the specific chemical structure of the particular type of tourmaline used.
  • the wristwatch 100 described with the clock arrangement 10 ensures on the one hand the advantages of high accuracy, a compact design and an unlimited power reserve, which has a clock arrangement with a quartz oscillating crystal.
  • the wristwatch does not have a mass-produced quartz movement, so it does not have the negative image of a conventional quartz movement.
  • the first clock 1 comprises a tourmaline crystal
  • the first clock 1 comprises a piezoelectric crystal made of another material such as amethyst or citrine instead of a tourmaline crystal.
  • FIG. 4 relates to a wristwatch 100 according to a second embodiment.
  • FIG. 4 shows in particular a piezoelectric oscillating crystal of the first clock generator 1 of the clock generator arrangement 10 of the wristwatch 100 according to the second exemplary embodiment.
  • a difference between the wristwatch 100 according to the first embodiment and that of the wristwatch 100 according to the second embodiment is that the piezoelectric vibrating crystal of the first clock generator 1 of the clock generator arrangement 10 of the wristwatch 100 according to the second embodiment is a quartz vibrating crystal and as a fork vibrator 27 is formed with two prongs 270.
  • each prong 270 is preferably 3.02127 mm
  • the thickness 272 of each prong 270 is preferably 0.3 mm
  • the depth 273 of each prong 270 is 0.6 mm or some other practical depth which does not affect the frequency.
  • the oscillation frequency of the piezoelectric oscillator crystal, i.e. the fork oscillator 27, of the first clock generator 1 is 8888 Hz 273 of each prong 270 is also preferably 0.3 mm.
  • the oscillation frequency of the piezoelectric oscillating crystal, i.e. the fork oscillator is 27.88888 Hz.
  • the length 271 corresponds to the dimension of the respective prong 270 in a direction essentially parallel to the Y crystal axis 504, the thickness 272 to the dimension of the respective prong 270 in a direction essentially parallel to the X crystal axis 505 and the depth 273 to the dimension of the respective prong 270 in a direction essentially parallel to the Z-crystal axis 506 of the quartz resonant crystal of the first clock generator 1.
  • the vibration frequency of 8888 Hz or 88888 Hz is selected as a predetermined vibration frequency of the piezoelectric vibrating crystal of the first timer 1 and then formed as the fork vibrator 27 described.
  • the wristwatch 100 has the additional advantage that it is individualized due to the selected frequency of 8888 Hz or 88888 Hz for the piezoelectric oscillating crystal of the first clock generator 1 and is therefore not perceived as a mass product. It is also possible that the fork vibrator 27 is provided with another predetermined vibration frequency.
  • the predetermined vibration frequency may correspond to the date of birth of the wristwatch 100 owner.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Armbanduhr (100) mit einer Taktgeberanordnung (10). Die Taktgeberanordnung (10) umfasst einen ersten Taktgeber (1), einen Impulszähler (2) und eine Ausgabevorrichtung (3). Der erste Taktgeber (1) umfasst einen piezoelektrischen Schwingkristall und ist eingerichtet, ein Taktsignal zu erzeugen. Der Impulszähler (2) ist eingerichtet, das Taktsignal des ersten Taktgebers (1) zu zählen, wobei die Ausgabevorrichtung (3) eingerichtet ist, ein Nutzsignal auszugeben, wenn ein Zählwert des gezählten Taktsignals des ersten Taktgebers (1) gleich mit einem vorbestimmten Zählwert ist.

Description

Armbanduhr
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Armbanduhr mit einer Taktgeberanordnung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Armbanduhr.
Aus dem Stand der Technik sind Armbanduhren mit Taktgeberanordnungen bekannt, die jeweils einen Schwingquarz als Taktgeber umfassen. In einer Oszillatorschaltung schwingt dieser, wie auch der Name andeutet, mit einer vorbestimmten Schwingfrequenz. Meistens ist der Schwingquarz derart geformt, dass die vorbestimmte Schwingfrequenz standardisiert ist und 32768 Hz beträgt. Die Schwingfrequenz wird dann durch eine elektronische Schaltung so lange durch zwei geteilt, bis der Sekundentakt erreicht wird. Aufgrund der hohen Frequenz des Schwingquarzes ist eine mit einem als Taktgeber dienenden Schwingquarz versehene Armbanduhr, die auch als Quarzarmbanduhr bekannt ist, deutlich ganggenauer als eine mechanische Uhr. Eine Taktgeberanordnung mit einem als Taktgeber dienenden Schwingquarz bietet den weiteren Vorteil, dass die Taktgeberanordnung wenig Platz in der Uhr einnimmt. Außerdem weist die Quarzuhr eine hohe Gangreserve auf und muss somit nicht oft nachgestellt werden. Zudem kann ein Schwingquarz kostengünstig synthetisch hergestellt werden. Aus diesen Gründen sind Quarzarmbanduhren weltweit verbreitet. Allerdings kann eine ansonsten teure und hochqualitative Quarzarmbanduhr von Uhrliebhabern als „Massenprodukt“ angesehen werden. Ferner funktioniert die Halbierung der Schwingfrequenz, um auf den Sekundentakt zu kommen, nur bei standardisierten Schwingquarzen. Bei anderen Arten von Schwingkristallen wäre der Aufwand enorm, diese individualisiert auf eine durch 2 teilbare Grundfrequenz zu trimmen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Armbanduhr vorzuschlagen, die zum einen eine hohe Taktgenauigkeit, einen kompakten Aufbau und eine hohe Gangreserve aufweist und zum anderen individualisiert ausgestaltet werden kann, wodurch die Armbanduhr als hochwertig angesehen wird. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Armbanduhr mit der Merkmalskombination gemäß dem unabhängigen Anspruch 1. Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung zum Inhalt.
Insbesondere umfasst die Armbanduhr einen ersten Taktgeber, einen Impulszähler und eine Ausgabevorrichtung. Der erste Taktgeber umfasst einen piezoelektrischen Schwingkristall und ist eingerichtet, ein Taktsignal zu erzeugen. Hierbei ist der Impulszähler eingerichtet, ein Taktsignal des ersten Taktgebers zu zählen. Die Ausgabevorrichtung ist eingerichtet, ein Nutzsignal auszugeben, wenn ein Zählwert des gezählten Taktsignals des ersten Taktgebers gleich mit einem vorbestimmten Zählwert ist.
Bei Gleichheit des Zählwertes des gezählten Taktsignals des ersten Taktgebers und des vorbestimmten Zählwertes wird der Impulszähler vorzugsweise zurückgesetzt. Das Vergleichen des Zählwertes des gezählten Taktsignals mit dem vorbestimmten Zählwert kann in vorteilhafter Weise mittels eines Komparators erfolgen, der Teil des Impulszählers oder der Ausgabevorrichtung sein kann. Der vorbestimmte Zählwert kann vorzugsweise in einem Speicher der Taktgeberanordnung gespeichert sein.
Durch die vorliegende Erfindung wird eine Armbanduhr mit einer Taktgeberanordnung ermöglicht, die ein genaues Nutzsignal bereitstellen kann. Insbesondere durch das Ausgeben des Nutzsignals, wenn der Zählwert des gezählten Taktsignals des Taktsignals des ersten Taktgebers mit dem vorbestimmten Zählwert übereinstimmt, kann sichergestellt werden, dass das Nutzsignal im richtigen Zeitpunkt ausgegeben wird.
Die vorgeschlagene Taktgeberanordnung und insbesondere das Verwenden eines Impulszählers zum Zählen des Taktsignals des ersten Taktgebers bietet den besonderen Vorteil, dass nicht nur piezoelektrische Schwingkristalle mit einer standardisierten Schwingfrequenz benutzt werden können, sondern jeder beliebige piezoelektrische Schwingkristall. Dadurch ist es möglich, individualisierte Frequenzen zu benutzen, die auch unter Umständen einmal, ganz spezifisch für einen einzigen Schwingkristall auftreten.
Somit kann auch ein nicht standardisierbarer oder nur schwer standardisierbarer natürlicher Schwingkristall als der piezoelektrische Schwingkristall des ersten Taktgebers verwendet werden, dessen chemische Komposition, Reinheit oder andere Faktoren fast immer etwas variieren, womit sich die Schwingfrequenz im Kristall immer individuell verändert vorfindet. So können beispielsweise ein natürlicher Turmalin, ein natürlicher Amethyst oder andere Quarzvarianten wie Zitrin usw., oder ein natürlicher Schweizer Bergkristall benutzt werden. Dabei kann auch auf das Formgeben jedes einzelnen natürlichen Schwingkristalls bis dieser die erwünschte Schwingfrequenz von 32678 Hz erreicht hat verzichtet werden, was anderenfalls aufgrund der nicht so homogenen chemischen Zusammensetzung des Schwingkristalls sehr aufwendig wäre. Mit anderen Worten ist aufgrund der Tatsache, dass die Schwingfrequenz eines natürlichen Schwingkristalls, je nach chemischer Zusammensetzung des Schwingkristalls, meist etwas variiert, es schlecht möglich, einfach eine standardisierte Geometrie des Schwingkristalls zu produzieren und damit die genaue Schwingfrequenz von 32678 Hz zu treffen. Die Geometrie des natürlichen Schwingkristalls müsste also bei jedem einzelnen Schwingkristall derselben Art/desselben Materials (z.B. Turmalin) leicht variieren, um auf eine klare Schwingfrequenz von 32678 Hz zu kommen oder auf eine andere Frequenz, die man mit einem halbierenden Frequenzteiler auf die Frequenz von 1 Hz herunterbrechen kann. Dieses Problem wird allerdings durch die Verwendung des Impulszählers in der Taktgeberanordnung der vorgeschlagenen Armbanduhr auf geschickte Weise gelöst.
Außerdem können mittels des Impulszählers der vorgeschlagenen Armbanduhr auch nicht- zufalls-variable Frequenzen verarbeitet werden, wie z.B. die chinesische „lucky-number“ von 8.888 oder 88.888, die dann in Quantitäten über die Geometrie eines synthetischen Quarzes erzielt werden kann.
Da sich eine Vielzahl piezoelektrischer Schwingkristallen für den ersten Taktgeber anbietet, die auch eine beliebige Schwingfrequenz aufweisen können, kann die Armbanduhr gemäß der vorliegenden Erfindung individualisiert werden, was der Armbanduhr ein hochwertiges Flair verleiht. Gleichzeitig weist die Armbanduhr gemäß der vorliegenden Erfindung die Vorteile eines kompakten Aufbaus und einer Genauigkeit einer üblichen Quarzarmbanduhr mit einem synthetischen Quarzkristall auf.
Der vorbestimmte Zählwert ist in vorteilhafter Weise charakteristisch für den konkreten piezoelektrischen Schwingkristall, d.h. insbesondere für die konkrete Form und die konkrete chemische Zusammensetzung des Schwingkristalls, der in der Taktgeberanordnung der Armbanduhr vorgesehen ist. Zu jedem Schwingkristall gehört also ein individuell vorbestimmter Zählwert, der bei der Herstellung der Taktgeberanordnung in den Komparator einprogrammiert wird.
Wie auch später näher erläutert wird, kann zum Festlegen des vorbestimmten Zählwertes der piezoelektrische Schwingkristall in vorteilhafter weise zum Schwingen gebracht und das durch das Schwingen des Schwingkristalls erzeugte Taktsignal gezählt werden, z.B. mit einem Frequenzzähler (Zähl-Frequenzmesser), bevor alle Komponenten der Taktgeberanordnung zum Herstellen der Taktgeberanordnung zusammengesetzt bzw. eingerichtet werden.
Wenn der benutzte piezoelektrische Schwingkristall eine Schwingfrequenz aufweist, die von einer Temperatur des Schwingkristalls abhängig ist, ist der vorbestimmte Zählwert in vorteilhafter Weise charakteristisch für den konkreten piezoelektrischen Schwingkristall, d.h. insbesondere für die konkrete Form und die konkrete chemische Zusammensetzung des Schwingkristalls, der in der Taktgeberanordnung vorgesehen ist, bei einer vorbestimmten Temperatur der Taktgeberanordnung bzw. des Schwingkristalls oder einer vorbestimmten Temperatur der Umgebung der Taktgeberanordnung bzw. des Schwingkristalls.
Hierbei kann die vorbestimmte Temperatur in vorteilhafter Weise als die Temperatur gewählt sein, bei der die Taktgeberanordnung bzw. die Armbanduhr im Normalbetrieb betrieben werden wird. Als vorbestimmte Temperatur kann vorzugsweise eine Temperatur gewählt werden, die im Wesentlichen einer Mischtemperatur aus einer normalen Hauttemperatur einer gesunden Person, und der Temperatur der Umgebungsluft der Armbanduhr entspricht.
Um am piezoelektrischen Schwingkristall des ersten Taktgebers eine elektrische Spannung anlegen zu können, umfasst der erste Taktgeber ferner vorzugweise Elektroden, die am piezoelektrischen Schwingkristall angeordnet bzw. mit dem piezoelektrischen Schwingkristall verbunden sind.
Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter „Schwingkristall“ i in vorteilhafter Weise kein Rohkristall, sondern ein facettierter Kristall, insbesondere ein geschliffener oder anderweitig bearbeiteter, z.B. geätzter, Kristall verstanden wird.
Ferner ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Schwingkristall aus einem bestimmten Material ein Schwingkristall gemeint, dessen höchster Anteil aus diesem Material ausgebildet ist, besonders bevorzugt ein Schwingkristall, der vollständig aus diesem Material ausgebildet ist. So ist beispielsweise im Rahmen der vorliegenden Erfindung als ein Turmalin- Schwingkristall ein Schwingkristall gemeint, dessen höchster Anteil aus Turmalin ausgebildet ist, besonders bevorzugt ein Schwingkristall, der vollständig aus Turmalin ausgebildet ist.
Vorzugsweise umfasst die Taktgeberanordnung ferner einen zweiten Taktgeber, der einen piezoelektrischen Schwingkristall umfasst. Der zweite Taktgeber ist hierbei eingerichtet, ein Taktsignal zu erzeugen. Die Ausgabevorrichtung ist eingerichtet, das Taktsignal des zweiten Taktgebers mit dem Taktsignal des ersten Taktgebers zu vergleichen. Durch das Vergleichen des Taktsignals des zweiten Taktgebers mit dem Taktsignal des ersten Taktgebers kann eine Genauigkeit des Taktsignals des ersten Taktgebers überprüft werden.
Insbesondere ist der zweite Taktgeber eingerichtet, das Taktsignal in vorbestimmten Zeitintervallen, z.B. alle 15 Minuten, zu erzeugen. Mit anderen Worten wird der zweite Taktgeber nur in vorbestimmten Zeitintervallen betrieben. Das heißt, dass der Schwingkristall des zweiten Taktgebers nur in vorbestimmten Zeitintervallen zum Schwingen gebracht wird. Somit kann auch der Vergleich zwischen dem Taktsignal des ersten Taktgebers und dem Taktsignal des zweiten Taktgebers in vorbestimmten Zeitintervallen erfolgen. Dadurch kann eine Stromersparnis erzielt werden.
Das Ein- und Ausschalten des zweiten Taktgebers kann vorzugsweise über einen weiteren Impulszähler mit einem Komparator (zweiter Komparator) erfolgen, der vom Ausgangssignal des ersten Komparators angesteuert wird und dieses hochzählt. Wenn der erste Komparator z. B. ein Sekundensignal liefert, dann kann man diesen weiteren Impulszähler bis 1024 (10 bit) zählen lassen (ca. 17 Minuten) und muss ihn nicht mal zurücksetzen. Wird dieser weitere Impulszähler mit mehr als einem Komparator ausgestattet, dann lässt sich der zweite Taktgeber für unterschiedliche Zeitintervalle ein- und ausschalten (z. B. alle 17 Minuten mit 4 s Einschaltdauer). Es ist auch möglich, das Sekundensignal (1 Hz-Signal) mit einem Frequenzteiler zu teilen, wodurch die Periodendauer (hier: 1 s) durch Verdopplungen noch weiter erhöht werden kann. Mit einem 10-bit-Teiler kann man dann auf 1024 s bzw. 17 Minuten kommen und den zweiten Taktgeber entsprechend steuern. Wenn dieser Frequenzteiler genau 10 bit hat und nicht gestoppt wird, dann läuft er immer wieder von vorne los, d. h. alle 17 Minuten wird der zweite Taktgeber eingeschaltet. Wenn der zweite Taktgeber nur mit dem höchstwertigen Bit angesteuert wird, dann läuft er jeweils 8,5 Minuten und wird dann wieder ausgeschaltet. Es kann aber auch noch ein niederwertigeres Bit herangezogen werden: das niedrigstwertige Bit hat eine Periodendauer von 2 s, ist also 1 s eingeschaltet und 1 s ausgeschaltet. Das drittniedrigste Bit beispielsweise (Periodendauer 8s) ist 4 s ein und 4 s aus. Diese beiden Bits können so verschaltet werden, dass der zweite Taktgeber durch die Anstiegsflanke des höchstwertigen Bits eingeschaltet und durch die abfallende Flanke des drittniedrigsten Bits wieder ausgeschaltet wird. Dann läuft er alle 17 Minuten vier Sekunden lang.
Alternativ ist der zweite Taktgeber eingerichtet, ein Taktsignal (zweites Taktsignal) kontinuierlich zu erzeugen.
Vorzugsweise ist die Ausgabevorrichtung eingerichtet, das Nutzsignal auszugeben, wenn ein Zählwert des gezählten aktuellen Taktsignals gleich mit dem vorbestimmten Zählwert ist, nur wenn eine Abweichung zwischen dem Taktsignal des zweiten Taktgebers und dem Taktsignal des ersten Taktgebers kleiner als eine vorbestimmte Abweichung ist. Mit anderen Worten wird das Nutzsignal basierend auf dem Taktsignal des ersten Taktgebers ausgegeben, nur wenn eine Abweichung zwischen dem Taktsignal des zweiten Taktsignals und dem aktuellen Taktsignal kleiner als eine vorbestimmte Abweichung ist.
Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der zweite Taktgeber ein Ersatztaktgeber und sein Taktsignal ein Ersatztaktsignal. Wenn eine Abweichung zwischen dem Taktsignal des zweiten Taktgebers und dem Taktsignal des ersten Taktgebers größer als die vorbestimmte Abweichung ist, ist die Ausgabevorrichtung in vorteilhafter Weise eingerichtet, ein Nutzsignal basierend auf dem Ersatztaktsignal des Ersatztaktgebers anstatt basierend auf dem Taktsignal des ersten Taktgebers auszugeben. Mit anderen Worten übernimmt im Falle einer größeren Abweichung zwischen dem Taktsignal des zweiten Taktgebers und dem Taktsignal des ersten Taktgebers als die vorbestimmte Abweichung in vorteilhafterweise der zweite Taktgeber die Rolle des Taktgebers der Taktgeberanordnung der Armbanduhr. Somit kann sichergestellt werden, dass die Taktgeberanordnung ein genaues Nutzsignal ausgibt, auch wenn Störfaktoren vorliegen, die die Genauigkeit des ersten Taktgebers beeinflussen bzw. eine Abweichung des Taktsignals des ersten Taktsignals vom Taktsignal des zweiten Taktgebers hervorrufen. Ein solcher Störfaktor kann beispielsweise die Temperatur sein, bei der die Taktgeberanordnung betrieben wird. Wenn die Temperatur, bei der die Armbanduhr bzw. die Taktgeberanordnung betrieben wird, von der Temperatur abweicht, bei der der vorbestimmte Zählwert des Taktsignals des ersten Taktgebers festgelegt wurde, kann es bei einem Schwingkristall für den ersten Taktgeber, dessen Schwingfrequenz temperaturabhängig sein kann, zu einer Abweichung des Taktsignals des ersten Taktgebers von demjenigen bei der vorbestimmten Temperatur führen.
Der zweite Taktgeber ist vorteilhafterweise derart geformt bzw. gewählt, dass dieser ein konstantes bzw. von Störfaktoren unabhängiges oder im Vergleich zum ersten Taktgeber für Störfaktoren weniger empfindliches Taktsignal erzeugen kann, so dass dieses Taktsignal als Ersatztaktsignal der Taktgeberanordnung verwendet werden kann.
Insbesondere wenn der zweite Taktgeber einen piezoelektrischen Schwingkristall aus Quarz umfasst, kann das auf dem Taktsignal des zweiten Taktgebers basierende Nutzsignal mittels eines Frequenzteilers erzeugt werden. Der Frequenzteiler kann dabei Teil der Ausgabevorrichtung oder als separates Element ausgebildet sein.
Wenn eine Abweichung zwischen dem Taktsignal des zweiten Taktgebers und dem aktuellen Taktsignal größer als die vorbestimmte Abweichung ist, kann alternativ zum Ausgeben eines Nutzsignals basierend auf dem Taktsignal des zweiten Taktgebers die Ausgabevorrichtung in vorteilhafter Weise eingerichtet sein, den vorbestimmten Zählwert mittels eines vorbestimmten Korrekturfaktors zu korrigieren. Dabei ist die Ausgabevorrichtung ferner eingerichtet, das Nutzsignal auszugeben, wenn der Zählwert des Taktsignals des ersten Taktgebers gleich mit dem korrigierten vorbestimmten Zählwert ist.
Die Genauigkeit einerfrequenzgesteuerten Uhr mit einem piezoelektrischen Schwingkristall als Taktgeber für die Uhr ist vor allem davon abhängig, dass der piezoelektrische Schwingkristall die genau gleichen Bedingungen vorfindet und somit eine absolut konstante Schwingfrequenz hat. Dabei kann die Bedingung der Temperatur die größte Schwingfrequenzänderung auslösen, was bedeutet, dass eine Temperatur-Korrektur in der Uhr der wichtigste Regelmechanismus ist, der die Genauigkeit der Uhr sicherstellt.
Um eine genaue Korrektur des vorbestimmten Zählwertes bei einer Temperaturdifferenz zu erreichen, kann der vorbestimmte Korrekturfaktor bevorzugt auf einer vorbestimmten Temperaturabhängigkeit der Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls des ersten Taktgebers, einer vorbestimmten Temperaturabhängigkeit der Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls des zweiten Taktgebers und einer Differenz zwischen einem Zählwert des gezählten Taktsignals des ersten Taktgebers und einem Zählwert des gezählten Taktsignals des zweiten Taktgebers basieren. Dabei weist in vorteilhafter Weise die Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls des ersten Taktgebers eine unterschiedliche Temperaturabhängigkeit als die Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls des zweiten Taktgebers auf. Mit anderen Worten hat der piezoelektrische Schwingkristall des ersten Taktgebers ein anderes Schwingverhalten in Abhängigkeit von der Temperatur als der piezoelektrische Schwingkristall des zweiten Taktgebers. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass der piezoelektrische Schwingkristall des ersten Taktgebers und der piezoelektrische Schwingkristall des zweiten Taktgebers aus unterschiedlichen Materialien und/oder mit unterschiedlichen Geometrien ausgebildet sind und/oder sich durch mindestens eine Eigenschaft voneinander unterscheiden, die einen Einfluss auf das Schwingungsverhalten in Abhängigkeit von der Temperatur hat. Eine solche Eigenschaft kann beispielsweise die Art der Schwingung, die chemische Komposition oder die Reinheit der piezoelektrischen Schwingkristalle sein. Somit können beispielsweise zwei Turmaline mit unterschiedlicher Geometrie oder Schwingungsart oder ein Turmalin und ein Amethyst als die Schwingkristalle des ersten Taktgebers und des zweiten Taktgebers verwendet werden.
Mit anderen Worten sollten in vorteilhafter weise die Temperaturabhängigkeiten des ersten Taktgebers und des zweiten Taktgebers vorliegen. Diese werden vor Erstellen der Armbanduhr in vorteilhafter Weise mit Hilfe von verschiedenen Frequenzmessungen bei verschiedenen Temperaturen erstellt. Sodann wird insbesondere eine sich daraus ableitende Kurve errechnet, welche für jede Temperatur eine bestimmte Schwingfrequenzabweichung darstellt. Wenn also beispielsweise eine Temperaturabweichung von einer vorbestimmten Temperatur (vorgegebene Normtemperatur) von -5 °C vorliegt, beträgt die Schwingfrequenzabweichung einen Wert, wobei beispielsweise bei einer Temperaturabweichung von -8°C die Schwingfrequenzabweichung einen anderen Wert beträgt. Nach Erstellen der Frequenz- Differenz-Kurve aus dem Vergleich der beiden Temperaturabhängigkeiten der Schwingfrequenzen der beiden Schwingkristalle des ersten Taktgebers und des zweiten Taktgebers wird eine weitere Kurve erstellt, die wiederum auf der Temperaturabhängigkeit der Schwingfrequenz des ersten Taktgebers basiert. Diese enthält in vorteilhafter Weise die Korrekturwerte, die für jeden °C Temperaturdifferenz den Faktor darstellen, um welchen der vorbestimmte Zählwert korrigiert werden muss, so dass dieser an die veränderte Temperatur angepasst wird.
Sodann kann bei jeder ermittelten Schwingfrequenzdifferenz bzw. bei jeder ermittelten Differenz zwischen einem Zählwert des gezählten Taktsignals des ersten Taktgebers und einem Zählwert des gezählten Taktsignals des zweiten Taktgebers der vorbestimmte Zählwert so korrigiert werden, dass sichergestellt wird, dass das Nutzsignal immer dieselbe Frequenz unabhängig von potentiellen Temperaturschwankungen, z. B. 1 Hz, hat.
Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls des ersten Taktgebers stark anfällig für Temperaturschwankungen ist. Ein Beispiel für einen solchen Schwingkristall kann Turmalin sein. Der Turmalin ist ein individueller Schwingkristall, bei dem die Temperaturabhängigkeit der Schwingfrequenz nicht unbedingt einer klaren Norm unterliegt. Dies bedeutet, dass die Frequenzänderung bei einem Schwingkristall aus Turmalin anders sein kann als bei einem anderen Schwingkristall aus Turmalin mit derselben Geometrie. Diese Abweichung kommt bei einer Quarzarmbanduhr kaum vor, da die Schwingquarze, die für solche Uhren verwendet werden, in der Regel synthetisch hergestellt werden und daher die Temperaturabhängigkeit der Schwingfrequenz bei allen Schwingquarzen mit derselben Geometrie in etwa gleich verläuft. Nichtsdestotrotz zeigt auch Quarz eine Temperaturabhängigkeit der Schwingfrequenz, die in einer entsprechenden Kurve erfasst werden kann. Somit kann eine Korrektur des vorbestimmten Zählwertes auch im Falle eines als Quarzkristall ausgebildeten Schwingkristalls für den ersten Taktgeber in einer Erhöhung der Genauigkeit der Armbanduhr resultieren.
Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, muss der Schwingkristall des zweiten Taktgebers kein Quarzkristall sein, um die Korrektur des vorbestimmten Zählwertes zu erzielen. Mit anderen Worten muss die oben beschriebene Vergleichskurve der beiden Schwingkristalle nicht aus dem Vergleich des piezoelektrischen Schwingkristalls des ersten Taktgebers mit einem Schwingquarz erstellt werden, sondern sie kann genauso gut aus dem Vergleich des piezoelektrischen Schwingkristalls des ersten Taktgebers mit einem anderen piezoelektrischen Schwingkristall erstellt werden. Beispielsweise können die Schwingkristalle sowohl des ersten Taktgebers als auch des zweiten Taktgebers aus Turmalin ausgebildet sein. Allerdings müssen dann beide Schwingkristalle mit Hinblick auf die Abhängigkeit deren Schwingfrequenz von der Temperatur vermessen werden, während bei einem Schwingquarz normalerweise die Temperatur-Abweichungs-Frequenz-Kurve entweder schon bekannt ist, oder bei einer ganzen Serie von Armbanduhren nur ein einziges Mal bei einem Schwingquarz erstellt werden muss, da man davon ausgehen kann, dass diese bei allen synthetisch herstellten Schwingquarzen analog verläuft.
Vorzugsweise kann die Taktgeberanordnung einen Temperatursensor umfassen. Der Temperatursensor ist eingerichtet, eine Temperatur des ersten Taktgebers und/oder einer Umgebung des ersten Taktgebers zu erfassen und diese mit einer vorbestimmten Temperatur zu vergleichen.
Wenn eine Abweichung zwischen der Temperatur des ersten Taktgebers und/oder einer Umgebung des ersten Taktgebers und der vorbestimmten Temperatur größer als eine vorbestimmte Temperaturabweichung ist, ist die Ausgabevorrichtung vorteilhafterweise eingerichtet, den vorbestimmten Zählwert basierend auf der erfassten Temperatur zu korrigieren. Weiterhin ist die Ausgabevorrichtung eingerichtet, das Nutzsignal basierend auf dem ersten Taktgeber auszugeben, wenn der Zählwert des gezählten Taktsignals des ersten Taktgebers gleich mit dem korrigierten vorbestimmten Zählwert ist. Somit können bei der Taktgeberanordnung auch piezoelektrische Schwingkristallen aus Materialien, z.B. Turmalinarten, benutzt werden, deren Schwingfrequenz temperaturabhängig ist.
Alternativ oder zusätzlich zu der Korrektur des vorbestimmten Zählwertes basierend auf der erfassten Temperatur kann die Armbanduhr in vorteilhafter Weise ferner eine Heizvorrichtung aufweisen. Die Heizvorrichtung ist eingerichtet, im Falle einer Temperaturabweichung zwischen der Temperatur des ersten Taktgebers und/oder einer Umgebung des ersten Taktgebers und der vorbestimmten Temperatur größer als eine vorbestimmte Temperaturabweichung den ersten Taktgeber auf die vorbestimmte Temperatur zu heizen. Das Erkennen einer Temperaturabweichung zwischen der Temperatur des ersten Taktgebers und/oder einer Umgebung des ersten Taktgebers und der vorbestimmten Temperatur kann hier anstelle des Temperatursensors auch durch den oben beschriebenen Mechanismus des Vergleichs der Schwingfrequenzen der Schwingkristallen des ersten Taktgebers und des zweiten Taktgebers miteinander erfolgen. Dies ist möglich, da aus der Differenz der Schwingfrequenzen der beiden Schwingkristalle die aktuelle Temperatur des ersten Taktgebers und/oder dessen Umgebung bestimmt werden kann. Somit ist dann auch die Differenz zwischen der aktuellen Temperatur und der vorbestimmten Temperatur bekannt, die durch die Heizvorrichtung eliminiert werden muss.
Das Verhindern einer Frequenzabweichung des Taktsignals des ersten Taktgebers aufgrund einer Temperaturabweichung der Temperatur des ersten Taktgebers und/oder einer Umgebung des ersten Taktgebers von der vorbestimmten Temperatur mittels eines der beschriebenen Korrekturmechanismen kann besonders vorteilhaft sein, da die Armbanduhr am Handgelenk einer Person getragen wird, die aber nicht immer eine konstante Temperatur aufweist. Z.B. wäre im Falle einer Krankheit eine Armbanduhr mit einer Taktgeberanordnung mit einem ersten Taktgeber aus Turmalin, dessen Schwingfrequenz von der Temperatur abhängt, ohne den vorgeschlagenen Temperaturkorrekturmechanismus nicht taktgenau. Hätte beispielsweise der Träger der Armbanduhr etwas erhöhte Temperatur (z.B. 38°C statt 36°C), so könnte die Armbanduhr ohne den zuvor beschriebenen Temperaturmechanismus pro Tag z.B. 8 Sekunden nachgehen. Die Genauigkeit der Armbanduhr wäre beeinflusst auch im Falle, dass die Armbanduhr nicht immer getragen wird.
Vorzugsweise umfasst die Taktgeberanordnung ferner einen dritten Taktgeber. Der dritte Taktgeber umfasst einen piezoelektrischen Schwingkristall und ist eingerichtet, ein Taktsignal zu erzeugen. Hierbei ist die Ausgabevorrichtung eingerichtet, das Taktsignal des dritten Taktgebers, das Taktsignal des zweiten Taktgebers und das Taktsignal des ersten Taktgebers miteinander zu vergleichen. Mit der Einführung des dritten Taktgebers, beispielsweise eines synthetischen standardisierten Quarzkristalls, können, wenn Schwingfrequenzabweichungen zwischen allen drei Schwingkristallen gemessen werden, auch Abweichungen festgestellt werden, die sich nicht auf eine Temperaturabweichung, sondern auf eine Alterung der Schwingkristalle, zurückführen lassen Somit können auch diese altersbedingten Frequenzabweichungen korrigiert werden. Mit Alterung ist eine Schwingfrequenzabweichung gemeint, die im Laufe der Zeit durch Eindringen von Fremdatomen in die Kristalle oder andere zeitbedingte Umständen auftritt.
Es sei angemerkt, dass im Rahmen der Erfindung der erste Taktgeber der primäre Taktgeber der Armbanduhr ist. Der zweite Taktgeber und/oder der dritte Taktgeber kann/können als Ersatztaktgeber dienen, wenn festgestellt wird, dass die Taktgenauigkeit des ersten Taktgebers nicht hoch genug ist, und/oder sind als Kontroll-Taktgeber zu verstehen, damit eine Genauigkeit des ersten Taktgebers kontrolliert und gegebenenfalls korrigiert werden kann.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Armbanduhr ferner eine Antriebsvorrichtung und eine mechanische Uhranzeigevorrichtung. Dabei ist die Antriebsvorrichtung eingerichtet, das mittels der Ausgabevorrichtung der Taktgeberanordnung ausgegebene Nutzsignal zu empfangen und im Ansprechen darauf die mechanische Uhranzeigevorrichtung zum Anzeigen der Uhr zu bewegen. Eine solche Armbanduhr kann im Rahmen der Erfindung als Armbanduhr mit mechanischem Zeigerwerk bezeichnet werden.
Vorzugsweise umfasst die Antriebsvorrichtung ein Antriebselement und insbesondere auch eine Übersetzungseinrichtung, die das Antriebselement mit der mechanischen Uhranzeigevorrichtung verbindet und eine Bewegung des Antriebselements in eine Bewegung der mechanischen Uhranzeigevorrichtung übersetzt. Das Antriebselement kann vorzugsweise als elektrischer Schrittmotor, insbesondere als ein Lavet-Schrittmotor, oder als eine andere Art eines elektromechanischen Antriebs ausgebildet sein. Die Übersetzungseinrichtung kann vorzugsweise als ein Räderwerk ausgebildet sein. Das Antriebselement kann alternativ mit der mechanischen Uhranzeigevorrichtung direkt verbunden sein, d.h. ohne die Zwischenschaltung einer Übersetzungseinrichtung.
Die mechanische Uhranzeigevorrichtung kann vorzugsweise mindestens einen Zeiger und/oder ein Zifferblatt, insbesondere mit mindestens einer Zeitmarkierung, aufweisen. Dabei kann die Antriebsvorrichtung eingerichtet sein, den mindestens einen Zeiger und/oder das Zifferblatt der Uhranzeigevorrichtung zu bewegen bzw. zu rotieren.
Nach einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Armbanduhr als elektronische Armbanduhr ausgebildet sein. Dabei umfasst die Armbanduhr neben der Taktgeberanordnung eine elektronische Schaltung und eine elektronische Uhranzeigevorrichtung. Die elektronische Schaltung ist dabei eingerichtet, das mittels der Ausgabevorrichtung der Taktgeberanordnung ausgegebene Nutzsignal zu empfangen und im Ansprechen darauf ein Signal an die Uhranzeigevorrichtung zum Anzeigen der Armbanduhr auszugeben.
Der piezoelektrische Schwingkristall des ersten Taktgebers und/oder des zweiten Taktgebers und/oder des dritten Taktgebers kann ein natürlicher oder synthetischer Kristall sein. Insbesondere kann der piezoelektrische Schwingkristall des ersten Taktgebers und/oder des zweiten Taktgebers und/oder des dritten Taktgebers ein natürlicher Turmalin, Citrin, Amethyst, Schweizer Bergkristall oder ein synthetischer Quarzkristall sein. Es sei angemerkt, dass Citrin und Amethyst Farbvarianten von (natürlichem) Quarz sind. Insbesondere ist Citrin die gelbfarbige Varietät und Amethyst die violette Varietät von Quarz.
Wenn der piezoelektrische Schwingkristall des ersten Taktgebers und/oder des zweiten Taktgebers und oder des dritten Taktgebers ein Quarz-Schwingkristall ist, ist der piezoelektrische Schwingkristall vorzugsweise als ein Gabelschwinger mit zwei Zinken ausgebildet. Alternativ zum Gabelschwinger kann der piezoelektrische Schwingkristall auch die Form eines Plättchens aufweisen. Mit anderen Worten kann der piezoelektrische Schwingkristall auch als Quarzplättchen ausgebildet sein. Bevorzugt ist das Quarzplättchen rund. Es ist aber auch möglich, dass das Quarzplättchen rechteckig ist.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel beträgt die Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls des ersten Taktgebers 8888 Hz oder 88888 Hz. Das heißt mit anderen Worten, dass die Frequenz des Taktsignals 8888 Hz oder 88888 Hz beträgt bzw. dass der vorbestimmte Zählwert entsprechend gleich 8888 oder 88888 ist. Dabei kann der piezoelektrische Schwingkristall des ersten Taktgebers vorzugsweise ein Quarz- Schwingkristall, insbesondere ein synthetischer Quarz-Schwingkristall, sein.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Ausgabevorrichtung eingerichtet, das Nutzsignal mit einer Frequenz von 8 Hz auszugeben, wenn der Zählwert des gezählten Taktsignals des ersten Taktgebers gleich mit einem vorbestimmten Zählwert ist. Das heißt, dass eine Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls, mit anderen Worten die Frequenz des Taktsignals oder der vorbestimmte Zählwert derart eingestellt sind, dass das Nutzsignal die Frequenz von 8Hz hat. Dabei kann der piezoelektrische Schwingkristall des ersten Taktgebers vorzugsweise ein Quarz-Schwingkristall, insbesondere ein synthetischer Quarz-Schwingkristall, sein.
Wenn die Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls des ersten Taktgebers 8888 Hz oder 88888 Hz beträgt und die Ausgabevorrichtung eingerichtet ist, das Nutzsignal mit einer Frequenz von 8 Hz auszugeben, ist der vorbestimmte Zählwert auf 1111 bzw. 11111 eingestellt. Somit wird durch die Ausgabevorrichtung ein Nutzsignal ausgegeben, wenn der Impulszähler 1111 bzw. 11111 Impulse zählt, d.h. wenn der Zählwert des gezählten Taktsignals des ersten Taktgebers gleich 1111 bzw. 11111 ist. Bei dieser Ausgestaltung der Armbanduhr beträgt die Frequenz des Taktsignals 8888 Hz oder 88888 Hz und die Frequenz des Nutzsignals 8 Hz.
Wenn die Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls des ersten Taktgebers 8888 Hz beträgt und der piezoelektrische Schwingkristall ein Quarz-Schwingkristall, insbesondere ein synthetischer Quarz-Schwingkristall, ist und als Gabelschwinger mit zwei Zinken ausgebildet ist, beträgt die Länge jeder Zinke vorzugsweise 3,02127 mm, die Dicke jeder Zinke vorzugsweise 0,3 mm und die Tiefe jeder Zinke wäre variabel, könnte also z.B. 0,6 mm betragen. Wenn die Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls des ersten Taktgebers 88888 Hz beträgt und der piezoelektrische Schwingkristall ein Quarz- Schwingkristall, insbesondere ein synthetischer Quarz-Schwingkristall, ist und als Gabelschwinger mit zwei Zinken ausgebildet ist, beträgt die Länge jeder Zinke vorzugsweise 0,55155 mm, die Dicke jeder Zinke vorzugsweise 0,1 mm und die Tiefe jeder Zinke entweder 0,3 mm oder einen anderen praktikablen Wert, da die Tiefe variabel ist und die Frequenz nicht beeinflusst.
Die Länge einer jeweiligen Zinke entspricht insbesondere der Abmessung der jeweiligen Zinke in einer Richtung parallel oder im Wesentlichen parallel zur Y-Kristallachse, die Dicke einer jeweiligen Zinke der Abmessung der jeweiligen Zinke in einer Richtung parallel oder im Wesentlichen parallel zur X-Kristallachse und die Tiefe einer jeweiligen Zinke der Abmessung der jeweiligen Zinke in einer Richtung parallel oder im Wesentlichen parallel zur Z-Kristallachse des piezoelektrischen Schwingkristalls des ersten Taktgebers, nämlich des Quarz- Schwingkristalls. „Im Wesentlichen parallel“ bedeutet insbesondere einen Winkel von bis zu 20 Grad, bevorzugt 10 Grad, ferner bevorzugt 5 Grad, zu der jeweiligen Achse. Die Z-Kristallachse entspricht einer kristallographischen Longitudinalachse des Quarz-Rohkristalls oder des synthetischen Ausgangquarzes, aus dem der Quarz-Schwingkristall geformt ist. Die Longitudinalachse ist die Achse, die die Wachstumsrichtung oder die Richtung der Kristallisation des Quarzes darstellt. Beim Quarz ist die Kristallstruktur um die Longitudinalachse hexagonal symmetrisch. Die Z-Kristallachse wird auch als die optische Achse des Quarzes verstanden. Die X-Kristallachse wird beim Quarz als jene Achse verstanden, die einerseits senkrecht zur Z-Kristallachse (Longitudinalachse) verläuft und bezogen auf den als Hexagon ausgebildeten Querschnitt des Quarzkristalls, durch zwei sich gegenüberliegende Kanten (von den 6 vorhandenen Kanten) des Quarzkristalls verläuft. Somit gibt es beim Quarz drei mögliche X-Kristallachsen. Die Y-Kristallachse wird beim Quarz als jene Achse verstanden, die parallel zum Normalenvektor von jeweils zwei sich gegenüberliegenden der sechs Quarzflächen verläuft, welche parallel zur Longitudinalachse des Quarzes verlaufen. Somit besitzt der Quarz drei mögliche Y-Kristallachsen.
Vorzugsweise kann der piezoelektrische Schwingkristall des ersten Taktgebers und/oder des zweiten Taktgebers und/oder des dritten Taktgebers ein Turmalin-Schwingkristall sein und die Form eines Plättchens, insbesondere eines runden Plättchens, aufweisen. Diese Form ist besonders vorteilhaft für den Turmalin-Schwingkristall, da ein Turmalin-Rohkristall in der Regel nicht absolut rein und homogen ist wie beispielsweise ein synthetischer Quarz-Rohkristall, aus dem bevorzugt ein Quarz-Schwingkristall als Gabelschwinger geformt wird. Weil die Zinken eines Gabelschwingers je nach gewünschte Schwingfrequenz oft nicht so dick sind, wäre bei einem Turmalin-Gabelschwinger im Laufe der Jahre durch die ständige Vibration eine Veränderung des Gabelschwingers und somit auch seiner Schwingfrequenz wegen natürlicher Mineraleinlagerungen, Zwillingslinien oder Struktur-Veränderungen nicht auszuschließen. Dies kann jedoch durch die Plättchen-Form verhindert oder zumindest reduziert werden.
Nach Möglichkeit sollte das Turmalin-Plättchen nicht sehr groß sein. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit, dass sich eine Fehlstelle im Turmalin-Schwingkristall befindet, die im Laufe der Zeit dann Probleme bereitet, verringert. Im Falle eines rechteckigen Plättchens kann es vorteilhaft sein, wenn eine Länge einer Seite des Plättchens zwischen 2,9 mm und 3,1 mm, insbesondere 3 mm, beträgt. Wenn der piezoelektrische Schwingkristall die Form eines runden Plättchens aufweist, kann es vorteilhaft sein, wenn ein Durchmesser des runden Plättchens zwischen 2,9 mm und 3,1 mm, insbesondere 3 mm, beträgt.
Dabei ist ein Normalenvektor einer Hauptfläche des jeweiligen Plättchens insbesondere parallel zur Longitudinal-Kristallachse des entsprechenden Turmalin-Schwingkristalls oder in einem Winkel von 45° zur Longitudinal-Kristallachse des entsprechenden Turmalin- Schwingkristalls geneigt.
Alternativ kann der piezoelektrische Schwingkristall des ersten Taktgebers und/oder des zweiten Taktgebers und/oder des dritten Taktgebers ein Amethyst-Schwingkristall oder ein Citrin-Schwingkristall sein und die Form eines Plättchens, insbesondere eines runden Plättchens, aufweisen. Dabei ist eine Hauptfläche des Plättchens insbesondere parallel zu einer Ebene, die durch die Z-Kristallachse und die Y-Kristallachse oder durch die Z- Kristallachse und die X- Kristallachse des piezoelektrischen Schwingkristalls definiert ist. Die Z-Kristallachse entspricht einer kristallographischen Longitudinalachse des Rohkristalls, aus dem der piezoelektrische Schwingkristall geformt ist.
Der Begriff „Plättchen“ bedeutet insbesondere ein scheibenförmiges Element. Somit kann im Rahmen der Erfindung ein Plättchen auch als Scheibe bezeichnet werden. Die Hauptfläche entspricht einer flachen Seite des Plättchens.
Als Kristallachse des piezoelektrischen Schwingkristalls wird im Rahmen der Erfindung insbesondere eine Achse des Kristallgitters des piezoelektrischen Schwingkristalls verstanden. Die Kristallachse entspricht im Rahmen der Erfindung in vorteilhafter Weise einer kristallographischen Achse eines Rohkristalls, aus dem der piezoelektrische Schwingkristall geformt wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Armbanduhr mit einer Taktgeberanordnung, insbesondere einer zuvor beschriebenen Armbanduhr mit einer zuvor beschriebenen Taktgeberanordnung. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
• Bereitstellen eines ersten Taktgebers, der einen piezoelektrischen Schwingkristall mit einer vorbestimmten Schwingfrequenz umfasst und eingerichtet ist, ein Taktsignal zu erzeugen,
• Bereitstellen eines Impulszählers, der eingerichtet ist, ein Taktsignal des ersten Taktgebers zu zählen,
• Bereitstellen einer Ausgabevorrichtung,
• Speichern eines vorbestimmten Zählwertes, der aus der vorbestimmten Schwingfrequenz ableitbar ist, in einen Speicher des Impulszählers oder der Ausgabevorrichtung,
• Einrichten der Ausgabevorrichtung, um ein Nutzsignal auszugeben, wenn ein Zählwert des durch den Impulszähler gezählten Taktsignals des ersten Taktgebers gleich mit dem vorbestimmten Zählwert ist, und Einbauen des ersten Taktgebers, des Impulszählers und der Ausgabevorrichtung in die Armbanduhr.
Ferner bevorzugt umfasst das Verfahren zum Herstellen der Armbanduhr die Schritte des Bereitstellens einer Antriebsvorrichtung, d.h. eines Antriebselementes und gegebenenfalls einer Übersetzungsvorrichtung, des Bereitstellens einer Stromversorgungsvorrichtung, z.B. einer Knopfbatterie und/oder eines Akkus und/oder eines kontinuierlichen Stromerzeugers (z.B. Thermogenerator), und/oder des Bereitstellens einer mechanischen Uhranzeigevorrichtung.
Das Antriebselement kann wie zuvor beschrieben insbesondere als ein elektrischer Schrittmotor, vorzugsweise ein Lavet-Schrittmotor, und die Übersetzungsvorrichtung als Räderwerk ausgebildet sein. Das Räderwerk ist vorteilhafter Weise eingerichtet, die Frequenz des Nutzsignals, bei welcher sich der elektrische Schrittmotor einen Schritt weiterbewegt, in die Bewegung der mechanischen Uhranzeigevorrichtung umzusetzen. Dabei kann die Frequenz des Nutzsignals so übersetzt werden, dass sich der Sekundenzeiger pro Sekunde um 6° weiterdreht, sich der Minutenzeiger pro Minute 6° weiterdreht und der Stundenzeiger sich pro Stunde um 30° weiterdreht.
Außerdem können zum Herstellen der Armbanduhr weitere Komponenten wie beispielsweise eine Krone, ein Zifferblatt, ein Uhrglas, Werkschalter usw. bereitgestellt und neben dem ersten Taktgeber, dem Impulszähler und der Ausgabevorrichtung in ein Gehäuse der Armbanduhr eingebaut bzw. am Gehäuse der Armbanduhr befestigt werden.
Vorzugsweise umfasst der Schritt des Bereitstellens des ersten Taktgebers mit dem piezoelektrischen Schwingkristall, der die vorbestimmte Schwingfrequenz aufweist, die Schritte des Bereitstellens eines beliebigen piezoelektrischen Schwingkristalls, des Erzeugens einer Schwingung des piezoelektrischen Schwingkristalls und des Vermessens des schwingenden piezoelektrischen Schwingkristalls mittels eines Frequenzzählers zum Bestimmen seiner Schwingfrequenz. Die gemessene Schwingfrequenz entspricht dabei der vorbestimmten Schwingfrequenz. Somit kann ein beliebiger piezoelektrischer Schwingkristall verwendet werden bzw. ein Rohkristall zum Herstellen eines piezoelektrischen Schwingkristalls beliebig bearbeitet werden, wobei seine vermessene Schwingfrequenz als die vorbestimmte Schwingfrequenz benutzt wird, aus der der vorbestimmte Zählwert abgeleitet wird.
Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel umfasst der Schritt des Bereitstellens des ersten Taktgebers mit dem piezoelektrischen Schwingkristall, der die vorbestimmte Schwingfrequenz aufweist, die Schritte des Auswählens einer Schwingfrequenz als die vorbestimmte Schwingfrequenz und des Formgebens, insbesondere des Schleifens oder eines anderen formgebenden Verfahrens wie des Ätzens, oder einer Feinkorrektur durch Materialabtragung mittels eines Lasers, eines piezoelektrischen Schwingkristalls aus einem Rohkristall derart, dass der Schwingkristall die vorbestimmte Schwingfrequenz aufweist. Mit anderen Worten wird in vorteilhafter Weise ein piezoelektrischer Schwingkristall geformt, damit dieser in seiner Endform eine bewusst ausgewählte und nicht eine beliebige Schwingfrequenz aufweist. Somit kann die Armbanduhr mit einem ersten Taktgeber ausgestattet sein, der einen piezoelektrischen Schwingkristall mit einer gemäß dem Wunsch des Trägers der Armbanduhr individualisierte Schwingfrequenz aufweist. Zum Beispiel kann das Geburtsdatum des Trägers der Armbanduhr als die Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls des ersten Taktgebers gewählt werden.
Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird die Frequenz von 8888 Hz oder 88888 Hz als die vorbestimmte Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls ausgewählt. Das heißt, dass der piezoelektrische Schwingkristall derart geformt wird, dass seine Schwingfrequenz 8888 Hz oder 88888 Hz beträgt.
Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird/werden die vorbestimmte Schwingfrequenz und/oder der vorbestimmte Zählwert derart ausgewählt, dass die Ausgabevorrichtung eingerichtet ist, das Nutzsignal mit einer Frequenz von 8 Hz auszugeben, wenn der Zählwert des gezählten Taktsignals des ersten Taktgebers mit einem vorbestimmten Zählwert übereinstimmt.
Wenn die Frequenz von 8888 Hz oder 88888 Hz als die vorbestimmte Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls des ersten Taktgebers ausgewählt wird und das Nutzsignal mit einer Frequenz von 8 Hz ausgegeben werden soll, wird der vorbestimmte Zählwert auf 1111 bzw. 11111 eingestellt.
Zum Bereitstellen des piezoelektrischen Schwingkristalls des ersten Taktgebers mit einer Schwingfrequenz von 8888 Hz, wird vorzugsweise ein Quarz-Schwingkristall als Gabelschwinger mit zwei Zinken ausgebildet. Dazu wird der Gabelschwinger aus einer Quarzscheibe eines Quarz-Rohkristalls oder eines synthetischen Quarzkristalls geschnitten. Die Quarzscheibe wird in vorteilhafter Weise in einem Winkel von 90° zur kristallographischen Longitudinalachse aus dem Quarz-Rohkristall oder dem synthetischen Quarzkristall ausgeschnitten, bzw. einem Winkel, der im Wesentlichen diesem Winkel entspricht. Der Gabelschwinger wird in einem nächsten Schritt mit Elektroden versehen und kontaktiert. Der mit den Elektroden versehene Gabelschwinger wird in einem nächsten Schritt in eine Schutzhülle, insbesondere eine Vakuumglocke, eingelassen, um eine Durchwanderung von Fremdatomen aus der Umgebungsluft zu verhindern und ein freies Schwingen zu erleichtern. Des Weiteren wird eine Oszillatorschaltung aufgebaut, welche den Gabelschwinger in der vorbestimmten Frequenz vom 8888 Hz oder 88888 Hz zum Schwingen bringt. Die Oszillatorschaltung und der Gabelschwinger bilden dann den ersten Taktgeber. Des Weiteren wird ein Impulszähler zur Verfügung gestellt, welcher die Frequenz von 8.888 Hz oder 88888 Hz des Taktsignals auf die gewünschte Frequenz von 8 Hz herunterbricht. Die Oszillatorschaltung, welche den Gabelschwinger zum Schwingen anregt, und der Impulszähler befinden sich bevorzugt auf ein und demselben Micro-Chip. Diese beiden Einheiten könnten aber auch getrennt voneinander bereitgestellt werden.
Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst der Schritt des Bereitstellens des ersten Taktgebers und/oder des zweiten Taktgebers und/oder des dritten Taktgebers die folgenden Schritte:
• Formgeben, insbesondere durch Schleifen oder Ätzen, eines piezoelektrischen Schwingkristalls aus einem Rohkristall, insbesondere nach einer bestimmten Ausrichtung der kristallographischen Achsen des Rohkristalls,
• Anlegen von Elektroden an den Schwingkristall, z.B. durch Aufbringen einer hauchdünnen Goldschicht auf die Oberfläche des Schwingkristalls, bevorzugt in einem lithographischen Verfahren,
• Verbinden der an dem Schwingkristall anliegenden Elektroden mit einer Oszillatorschaltung,
• Erzeugen einer Schwingung des Schwingkristalls,
• Vermessen des Schwingkristalls und Bestimmen seiner Schwingfrequenz, also der Anzahl der Schwingungen innerhalb des Zeitraums von einer Sekunde, mithilfe eines Frequenzzählers,
• Einfassen des Schwingkristalls in eine Halterung, insbesondere wobei der Schwingkristall in der Halterung ohne eine große Dämpfung zu erfahren schwingen kann, und Verbinden der Elektroden mit zwei Anschlussdrähten,
• Einbetten des Schwingkristalls in eine Schutzhülle, bevorzugt in eine Vakuumglocke aus Glas oder Metall, und
• Bereitstellen einer Oszillatorschaltung, die eingerichtet wird, den Schwingkristall auf der vorgefundenen Schwingfrequenz zum Schwingen zu bringen.
Es sei angemerkt, dass eine Oszillatorschaltung in vorteilhafter Weise eine elektronische Schaltung ist.
Insbesondere wenn der piezoelektrische Schwingkristall des ersten Taktgebers und/oder des zweiten Taktgebers und/oder des dritten Taktgebers ein Turmalin-Schwingkristall ist und die Form eines Plättchens aufweist, wie zuvor beschrieben, wird der jeweilige Taktgeber wie folgend bereitgestellt: Zunächst wird der Turmalin-Schwingkristall in Form eines Plättchens bereitgestellt. Mit anderen Worten wird ein Turmalin-Plättchen geformt. Dazu kann ein rechteckiges Plättchen aus einem Turmalin-Rohkristall in einem Winkel von 90° oder 45° zur kristallographischen Longitudinalachse des Turmalin-Rohkristalls ausgeschnitten werden, oder in einer anderen optimalen Neigung zur Longitudinalachse, die der speziellen chemischen Komposition der speziellen verwendeten Turmalin-Variante entspricht. Dann kann das rechteckige Plättchen vorzugsweise kreisrund geschliffen werden. In vorteilhafter Weise werden die beiden Hauptflächen des Plättchens poliert.
Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass der Turmalin eine trigonale Struktur hat. Mit anderen Worten kristallisiert der Turmalin nicht mit einem hexagonalen Querschnitt des Kristalls, wie der Quarz, sondern trigonal, also in Dreiecksform, mit meist etwas rundlich gebogenen Dreiecksseiten. Die oben beschriebene kristallographische Longitudinalachse kann auch als optische Achse genannt werden. Diese Achse ist als Z-Achse oder oft auch C-Achse bekannt, wird jedoch im Rahmen der Erfindung als L-Achse bezeichnet. Die Longitudinalachse ist die Achse, die die Wachstumsrichtung oder die Richtung der Kristallisation des T urmalins darstellt. Diese Achse ist polar. Bei Erwärmung des Turmalin-Rohkristalls tritt eine pyroelektrische Ladung an den beiden Spitzen des Turmalin-Rohkristalls auf. Insbesondere tritt in einem solchen Fall an der einen Spitze eine positive Ladung und an der anderen Spitze eine negative Ladung auf. Im Rahmen der Erfindung wird jene Achse des Turmalin-Rohkristalls, die senkrecht zur kristallographischen Longitudinalachse steht und durch einen Winkel läuft, welcher sich zwischen zwei von den drei Facetten des Turmalin-Rohkristalls bildet, als TA- Achse (TA: Triangle - Angle) bezeichnet. Weiterhin wird im Rahmen der Erfindung jene Achse des Turmalin-Rohkristalls, die senkrecht zur kristallographischen Longitudinalachse steht und im Wesentlichen parallel zu der Grundausrichtung einer der drei Facetten des Turmalin- Rohkristalls verläuft, als TS-Achse (TS: Turmalin-Seite) bezeichnet. Der Turmalin-Rohkristall kann durch ein Strukturdreieck beschrieben werden, dessen Seiten den Facetten des Turmalin- Rohkristalls zugeordnet sind bzw. folgen. So steht die kristallographische Longitudinalachse senkrecht zur Ebene des Strukturdreiecks. Die TA-Achse steht senkrecht zur kristallographischen Longitudinalachse und läuft durch einen Winkel, welcher sich zwischen zwei von den drei Seiten des Strukturdreiecks ergibt. Die TS-Achse steht senkrecht zur kristallographischen Longitudinalachse und verläuft parallel zu einer der drei Seiten des Strukturdreiecks. Somit hat der Turmalin-Kristall folgende piezoelektrisch-polare Achsen: eine „L“-Achse, drei mögliche „TS“-Achsen und drei mögliche „TA“-Achsen.
Dabei ist ein Normalenvektor einer Hauptfläche des jeweiligen Plättchens insbesondere parallel zur Longitudinal-Kristallachse des entsprechenden Turmalin-Schwingkristalls oder in einem Winkel von 45° zur Longitudinal-Kristallachse des entsprechenden Turmalin- Schwingkristalls geneigt, oder in einem speziellen optimalen Winkel, je nach der spezifischen chemischen Zusammensetzung der speziellen verwendeten Turmalinart.
Im Falle eines Ausschneidens des Plättchens in einem Winkel von 45° zur kristallographischen Longitudinalachse weist der Turmalin-Schwingkristall in Form des Plättchens eine hohe piezoelektrische Aktivität auf. In diesem Fall ist bei einem rechteckigen Plättchen eine Kante des Plättchens parallel zu der TS-Achse oder TA-Achse, wobei die andere Kante 45° zur kristallographischen Longitudinalachse des Turmalin-Rohkristalls geneigt ist.
Nach dem Bereitstellen des Turmalin-Plättchens wird die Schwingfrequenz des Turmalin- Plättchens mit einem Frequenzmessgerät vermessen. Dadurch wird festgestellt, bei welcher Frequenz der T urmalin mit starker Amplitude schwingt.
Hierzu wird das Turmalin-Plättchen zwischen zwei Metall-Plättchen gelegt, welche über zwei Drähte mit dem Frequenzmessgerät verbunden sind. Es wird zunächst ermittelt, ob das Turmalin-Plättchen eine Frequenz mit hoher Amplitude, welche gleichzeitig weit genug entfernt ist von irgendwelchen „Nebenfrequenzen“, aufweist. Wenn dies der Fall ist, wird festgestellt, dass das Turmalin-Plättchen als Schwingkristall benutzt werden kann. Dann wird das Turmalin- Plättchen mit Elektroden versehen, bevorzugt durch Aufdampfen (bzw. Sputtering-Verfahren) von Gold-Elektroden. Jedes mögliche andere Verfahren zum Aufbringen der Elektroden ist ebenso anwendbar.
Der Schwingturmalin wird nun fixiert und in eine Halterung eingebaut, die möglichst wenig Dämpfung hat und das freie Schwingen des Turmalins möglichst wenig behindert. Bei einem runden Turmalin-Plättchen ist das Zentrum des Turmalin-Plättchens oftmals der beste Fixierungspunkt, da hier, je nach Schwingungsart, eventuell ein Schwingungsknotenpunkt auftritt, an welchem die Schwingung eventuell eine geringere Amplitude aufweist und dementsprechend eine geringere Dämpfung durch eine Fixierung erfährt.
Das Turmalin-Plättchen wird dann in eine Schutzhülle, insbesondere in eine Vakuumglocke, eingebettet, um eine Durchwanderung mit Fremdatomen zu verhindern und um das luftfreie Schwingen zu ermöglichen.
Danach wird das mit Elektroden versehene und in die Schutzhülle eingebettete Turmalin- Plättchen, d.h. der Turmalin-Schwingkristall, ein weiteres Mal vermessen, wodurch die Hauptfrequenz ermittelt wird. Diese ermittelte Hauptfrequenz wird als die Schwingfrequenz des T urmalin-Schwingkristalls bestimmt.
Zum Bilden des jeweiligen Taktgebers mit einem Turmalin-Schwingkristall wird zum Schluss eine Oszillatorschaltung bereitgestellt, die eingerichtet wird, den Turmalin-Schwingkristall auf der vorgefundenen Schwingfrequenz zum Schwingen zu bringen. Wenn der piezoelektrische Schwingkristall des ersten Taktgebers und/oder des zweiten Taktgebers und/oder des dritten Taktgebers ein Amethyst-Schwingkristall oder ein Citrin- Schwingkristall ist und die Form eines Plättchens, insbesondere eines runden Plättchens, aufweist, wird zum Bereitstellen des jeweiligen Taktgebers vorzugsweise zunächst der Amethyst-Schwingkristall bzw. Citrin-Schwingkristall in Form eines Plättchens bereitgestellt. Mit anderen Worten wird ein Amethyst-Plättchen bzw. Citrin-Plättchen geformt. Insbesondere im Falle eines Amethyst-Schwingkristalls ist die Plättchen-Form besonders vorteilhaft, da aufgrund von natürlichen Mineraleinlagerungen, Zwillingslinien oder eventuellen Struktur- Unregelmäßigkeiten im Amethyst-Rohkristall Frequenzen und Nebenfrequenzen ergeben, die nicht vorhersehbar oder berechenbar sind. Ferner verliert ein Amethyst bei UV-Strahlung seine Farbe. Dies bedeutet, dass durch die natürliche Bestrahlung entstehende Kristallgitter- Verschiebungen auftreten können. Somit kann sich für einen Amethyst-Schwingkristall die Plättchen-Form im Gegensatz zu der Form eines Gabelschwingers mit zwei Zinken als geeigneter erweisen.
Insbesondere wird ein Plättchen aus einem Amethyst-Rohkristall bzw. einem Citrin-Rohkristall ausgeschnitten. Dies wird insbesondere derart gemacht, dass eine Hauptfläche des Plättchens parallel zu einer Ebene ist, die durch die Z-Kristallachse und die Y-Kristallachse oder durch die Z-Kristallachse und die X-Kristallachse des piezoelektrischen Schwingkristalls definiert ist.
Die restlichen Schritte zum Bereitstellen des jeweiligen Taktgebers, der einen Amethyst- Schwingkristall oder Citrin-Schwingkristall in Form eines Plättchens umfasst, sind wie die entsprechenden Schritte zum Bereitstellen eines jeweiligen Taktgebers, der einen Turmalin- Schwingkristall in Form eines Plättchens umfasst.
Bevorzugt wird/werden die vorbestimmte Schwingfrequenz und/oder der vorbestimmte Zählwert derart eingestellt und/oder eine Antriebsvorrichtung der Armbanduhr derart eingerichtet, dass ein Sekundenzeiger einer mechanischen Uhranzeigevorrichtung der Armbanduhr mit einer Frequenz höher als 1 Hz bewegbar ist. Wenn beispielsweise eine Frequenz von 8 Hz verwendet wird, dann macht der Sekundenzeiger der Armbanduhr nicht bei jeder Sekunde einen kleinen Sprung, sondern gleitet ruhig über das Zifferblatt. Dies verbessert den optischen Haupteindruck der Armbanduhr, da der Sekundensprung des Sekundenzeigers eliminiert ist.
Ein Verfahren zum Betreiben einer Armbanduhr mit einer Taktgeberanordnung, insbesondere einer zuvor beschriebenen Armbanduhr mit der zuvor beschriebenen Taktgeberanordnung, umfasst in vorteilhafter Weise die folgenden Schritte:
• Erzeugen eines aktuellen Taktsignals mittels eines ersten Taktgebers, der einen piezoelektrischen Schwingkristall mit einer Oszillatorschaltung umfasst, • Zählen des Taktsignals des ersten Taktgebers mittels eines Impulszählers, und
• Ausgeben eines Nutzsignals mittels einer Ausgabevorrichtung, wenn ein Zählwert des gezählten Taktsignals des Taktgebers gleich mit einem vorbestimmten Zählwert ist.
Es sei angemerkt, dass der piezoelektrische Schwingkristall des ersten Taktgebers und/oder des zweiten Taktgebers und/oder des dritten Taktgebers auch eigenständig handelbar ist/sind.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt:
Fig. 1 eine vereinfachte Draufsicht einer erfindungsgemäßen Armbanduhr mit einer Taktgeberanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine vereinfachte schematische Darstellung der Taktgeberanordnung aus Figur 1 ,
Fig. 3 eine vereinfachte schematische perspektivische Ansicht eines Rohkristalls, aus dem ein piezoelektrischer Schwingkristall eines ersten Taktgebers der Taktgeberanordnung aus Figur 2 geformt wird, und
Fig. 4 eine vereinfachte schematische perspektivische Ansicht eines piezoelektrischen Schwingkristalls eines ersten Taktgebers einer Taktgeberanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 eine erfindungsgemäße Armbanduhr 100 mit einer Taktgeberanordnung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, weist die Armbanduhr 100 ein Gehäuse 11 und ein darin angeordnetes Uhrglas 15 auf. Die Armbanduhr 100 weist ferner ein Zifferblatt 12 sowie drei Zeiger 13 für die Anzeige der Stunden, Minuten und Sekunden auf. Die Zeiger 13 sind Teile einer Uhranzeigevorrichtung 102. Die Armbanduhr 100 weist ferner zwei Anschlüsse 14 für ein Armband auf.
Die Taktgeberanordnung 10 sorgt dafür, dass ein Nutzsignal erzeugt wird, welches von einer Antriebsvorrichtung 101 zum Bewegen der Zeiger 13 empfangen werden kann. Das Nutzsignal kann im Rahmen der Erfindung auch als Nutztaktsignal bezeichnet werden. Wie das Nutzsignal erzeugt wird, wird später mit Bezug auf Figur 2 näher erläutert.
Die Antriebsvorrichtung 101 umfasst ein Antriebselement, welches mit der mechanischen Uhranzeigevorrichtung 102 direkt verbunden sein kann. Alternativ kann die Antriebsvorrichtung 101 zusätzlich zum Antriebselement eine als Räderwerk ausgebildete Übersetzungseinrichtung umfassen, die das Antriebselement mit der mechanischen Uhranzeigevorrichtung 102 verbindet und eine Bewegung des Antriebselements in eine Bewegung der mechanischen Uhranzeigevorrichtung 102 übersetzt. Insbesondere kann das Antriebselement als elektrischer Schrittmotor, insbesondere als ein Lavet-Schrittmotor, oder als eine andere Art eines elektromechanischen Antriebs ausgebildet sein.
Die Taktgeberanordnung 10, die Antriebsvorrichtung 101 und die mechanische Uhranzeigevorrichtung 102 sind im Gehäuse 11 unter dem Zifferblatt 12 angeordnet.
In Figur 2 ist die Taktgeberanordnung 10 näher dargestellt.
Gemäß Figur 2 weist die Taktgeberanordnung 10 einen ersten Taktgeber i , einen Impulszähler 2 und eine Ausgabevorrichtung 3 auf.
Der erste Taktgeber 1 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel einen piezoelektrischen Schwingkristall aus Turmalin (auch: Turmalin-Schwingkristall) und ist eingerichtet, ein Taktsignal zu erzeugen. Dazu kann der piezoelektrische Schwingkristall des ersten Taktgebers 1 in einer Oszillatorschaltung aufgrund seiner piezoelektrischen Eigenschaften auf seiner Schwingfrequenz (Resonanzfrequenz) zum Schwingen gebracht werden. Um den Taktgeber 1 mit elektrischem Strom zu versorgen, ist bei der Armbanduhr 100 eine Stromversorgungsvorrichtung 103 vorgesehen. Die Stromversorgungsvorrichtung 103 kann insbesondere eine Batterie und/oder einen Akku und/oder einen kontinuierlichen Stromerzeuger aufweisen.
Der Impulszähler 2 ist dabei eingerichtet, ein Taktsignal des ersten Taktgebers 1 während des Betriebs der Armbanduhr 100 zu zählen. Dadurch wird ein Zählwert des gezählten Taktsignals des ersten Taktgebers 1 bestimmt, der insbesondere mittels der Ausgabevorrichtung 3 mit einem vorbestimmten Zählwert verglichen wird. Der vorbestimmte Zählwert ist in einem Speicher 9 der Ausgabevorrichtung 3 gespeichert.
Die Ausgabevorrichtung 3 ist außerdem eingerichtet, basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs bzw. wenn der Zählwert des gezählten Taktsignals des ersten Taktgebers 1 gleich mit dem vorbestimmten Zählwert ist, ein Nutzsignal auszugeben.
Das Nutzsignal, welches auf die Antriebsvorrichtung 101 übertragen wird, kann ein Sekundentakt oder nur ein Bruchteil einer Sekunde sein.
Im letzteren Fall geht der Zeiger 13, der für die Anzeige der Sekunden zuständig ist, nicht jede Sekunde, sondern einen bestimmten Bruchteil der Sekunde um einen Ruck weiter nach vorne. Mit anderen Worten wird das Nutzsignal nicht im Sekundentakt, also mit einer Frequenz von 1 Hz zu der Antriebsvorrichtung 101 geleitet, sondern öfter, also z.B. jede halbe Sekunde oder viertel Sekunde oder noch öfter. Dadurch kann ein im Sekundentakt springender Sekundenzeiger 13 vermieden werden. Dazu ist/sind das Antriebselement und/oder die Übersetzungsvorrichtung der Antriebsvorrichtung 101 , welche die Zeigerbewegung antreibt, so ausgestaltet, dass der Sekundenzeiger 13 seine Bewegung mehr oder weniger unsichtbar durchführt, indem das Nutzsignal pro Minute nicht 60-mal erfolgt, sondern eine entsprechend höhere Anzahl von Malen. Bei Verwendung des Impulszählers 2 ist die Einstellung des Intervalls der Bewegung des Sekundenzeigers 13 frei wählbar. Es muss lediglich das Antriebselement und/oder die die Übersetzungsvorrichtung der Antriebsvorrichtung 101 auf die Taktung des Nutzsignals abgestimmt sein.
Ferner umfasst die Taktgeberanordnung 10 einen zweiten Taktgeber 4, der in diesem Ausführungsbeispiel einen piezoelektrischen Schwingkristall aus Quarz aufweist und eingerichtet ist, ein Taktsignal zu erzeugen. Insbesondere ist der piezoelektrische Schwingkristall des zweiten Taktgebers 4 ein synthetischer Quarzkristall. Zum Erzeugen eines Taktsignals kann der piezoelektrische Schwingkristall des ersten Taktgebers 1 in einer Oszillatorschaltung aufgrund seiner piezoelektrischen Eigenschaften auf seiner Schwingfrequenz (Resonanzfrequenz) zum Schwingen gebracht werden. Gleichermaßen kann auch der Schwingkristall des zweiten Taktgebers 4 durch seine Oszillatorschaltung zum Schwingen gebracht werden. Dazu kann die Stromversorgungsvorrichtung 103 sowohl den ersten Taktgeber als auch den zweiten Taktgeber 4 mit elektrischem Strom versorgen.
Die Ausgabevorrichtung 3 ist eingerichtet, das Taktsignal des zweiten Taktgebers 4 mit dem Taktsignal des ersten Taktgebers 1 zu vergleichen. Durch diesen Vergleichsvorgang kann eine Genauigkeit des Taktsignals des ersten Taktgebers 1 überprüft werden.
Um Strom zu sparen und somit die Lebensdauer der Batterie und/oder die Zeit bis zum nächsten Ladezyklus des Akkus der Stromversorgungsvorrichtung 103 zu verlängern, ist der zweite Taktgeber 4 eingerichtet, sein Taktsignal nur in vorbestimmten Zeitintervallen, z.B. alle 15 Minuten, zu erzeugen. Das heißt, dass der zweite Taktgeber 4 nur in vorbestimmten Zeitintervallen zum Schwingen gebracht wird. Somit findet auch der Vergleich zwischen dem Taktsignal des ersten Taktgebers 1 und dem Taktsignal des zweiten Taktgebers 4 nur in vorbestimmten Zeitintervallen statt.
Der Quarz-Schwingkristall des zweiten Taktgebers 4 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass dieser eine Schwingfrequenz von 32768 Hz aufweist. Der Vorteil eines Quarz-Schwingkristalls ist, dass seine Schwingfrequenz im Wesentlichen als unabhängig von Parametern wie z.B. die Temperatur des Quarz-Schwingkristalls bzw. seiner Umgebung betrachtet werden kann.
Wie sich aus Figur 2 ergibt, weist ferner die Taktgeberanordnung 10 einen Frequenzteiler 6 auf, der eingerichtet ist, die Schwingfrequenz des Quarz-Schwingkristalls 15-mal, 14-mal, 13- mal oder 12-mal zu halbieren, um entsprechend auf die Frequenz von 1 Hz, 2 Hz, 4 Hz oder 8 Hz zu kommen, je nachdem ob das Nutzsignal ein Sekundentakt oder ein entsprechender Bruchteil der Sekunde ist.
Es ist allerdings auch vorstellbar, dass die Taktgeberanordnung 10 ferner einen weiteren Impulszähler 2‘ aufweist, der eingerichtet ist, das Taktsignal des zweiten Taktgebers 4 zu zählen. Dies ist insbesondere der Fall, wenn das gewählte Intervall der Bewegung des Sekundenzeigers 13 nicht durch eine Halbierung der Schwingfrequenz des Quarz- Schwingkristalls erreichbar ist oder, wenn ein anderer piezoelektrischer Schwingkristall als ein standardisierter Quarzkristall für den zweiten Taktgeber 4 benutzt wird. Die Ausgabevorrichtung 3 kann dabei eingerichtet sein, einen durch das Zählen des Taktsignals des zweiten Taktgebers 4 bestimmten Zählwert mit dem Zählwert des gezählten Taktsignals des ersten Taktgebers 3 zu vergleichen.
Die Ausgabevorrichtung 3 kann insbesondere eingerichtet sein, das Nutzsignal basierend auf dem Taktsignal des ersten Taktgebers 1 auszugeben, wenn ein Zählwert des gezählten Taktsignals des ersten Taktgebers 1 gleich mit dem vorbestimmten Zählwert ist, nur wenn eine Abweichung zwischen dem Taktsignal des zweiten Taktgebers 4 und dem Taktsignal des ersten Taktgebers 1 kleiner als eine vorbestimmte Abweichung ist.
Im Gegenfall, d.h., wenn eine Abweichung zwischen dem Taktsignal des zweiten Taktgebers 4 und dem Taktsignal des ersten Taktgebers 1 größer als die vorbestimmte Abweichung ist, ist die Ausgabevorrichtung 3 eingerichtet, ein Nutzsignal basierend auf dem Taktsignal des zweiten Taktgebers 4 anstatt basierend auf dem Taktsignal des ersten Taktgebers 1 auszugeben. Dabei wirkt der zweite Taktgeber 4 mit dem Quarz-Schwingkristall als Ersatztaktgeber. Somit könnte z.B. für die Zeit in der die Uhr abgelegt würde und ein zu hoher Temperaturabfall eine zu hohe Frequenzdifferenz zwischen dem ersten Taktsignal und dem zweiten Taktsignal auslösen würde, der zweite Taktgeber 4 die Führung übernehmen.
Alternativ kann im Falle einer Abweichung zwischen dem Taktsignal des zweiten Taktsignals 4 und dem Taktsignal des ersten Taktgebers 1 , die größer als die vorbestimmte Abweichung ist, die Ausgabevorrichtung 3 eingerichtet sein, den vorbestimmten Zählwert mittels eines vorbestimmten Korrekturfaktors zu korrigieren. Dabei kann die Ausgabevorrichtung 3 eingerichtet sein, das Nutzsignal auszugeben, wenn der Zählwert des Taktsignals des ersten Taktgebers 1 gleich mit dem korrigierten vorbestimmten Zählwert ist.
Zum Überprüfen der Taktgenauigkeit der Taktgeberanordnung 10, die durch Temperaturschwankungen aufgrund der Temperaturabhängigkeit der Schwingfrequenz des Turmalin-Schwingkristalls des ersten Taktgebers 1 beeinflusst werden kann, ist, wie Figur 2 zu entnehmen ist, bei der Taktgeberanordnung 10 ein Temperatursensor 5 vorgesehen. Der Temperatursensor 5 ist eingerichtet, eine Temperatur des ersten Taktgebers 1 und/oder seiner Umgebung zu erfassen und diese mit einer vorbestimmten Temperatur zu vergleichen.
Die vorbestimmte Temperatur ist dabei die Temperatur, bei der der vorbestimmte Zählwert festgelegt wurde. Wenn eine Temperaturabweichung zwischen der erfassten Temperatur und der vorbestimmten Temperatur größer als eine vorbestimmte Temperaturabweichung ist, kann die Ausgabevorrichtung 3 eingerichtet sein, den vorbestimmten Zählwert basierend auf der erfassten Temperatur zu korrigieren.
Dazu muss eine Abhängigkeit der Schwingfrequenz des Turmalin-Schwingkristalls von der Temperatur vorbestimmt worden sein. Mit anderen Worten muss der Temperaturgang des Turmalin-Schwingkristalls im Voraus gemessen worden sein, so dass der vorbestimmte Zählwert entsprechend der erfassten Temperatur des ersten Taktgebers 1 und/oder seiner Umgebung korrigiert werden kann.
Die Ausgabevorrichtung 3 ist dann eingerichtet, das Nutzsignal auszugeben, wenn der Zählwert des Taktsignals des ersten Taktgebers 1 gleich mit dem korrigierten vorbestimmten Zählwert ist.
Das Erfassen der aktuellen Temperatur mittels des Temperatursensors 5 und das Vergleichen der erfassten aktuellen Temperatur mit der vorbestimmten Temperatur kann in vorbestimmten Intervallen erfolgen.
Außerdem kann der Korrekturparameter auf der vorbestimmten Temperaturabhängigkeit der Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls des ersten Taktgebers 1 , einer vorbestimmten Temperaturabhängigkeit der Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls des zweiten Taktgebers 4 und einer Differenz zwischen einem Zählwert des gezählten Taktsignals des ersten Taktgebers 1 und einem Zählwert des gezählten Taktsignals des zweiten Taktgebers 4 basieren.
Eine weitere Möglichkeit, eine Schwingfrequenzabweichung des Taktsignals des ersten Taktgebers 1 bei einer Temperaturabweichung zu verhindern, ist es, den ersten Taktgeber 1 immer auf konstanter Temperatur zu halten. Hierfür kann zusätzlich zum Temperatursensor 5 eine Heizvorrichtung 8, insbesondere eine Heizspirale, vorgesehen sein. Die Heizvorrichtung 8 ist eingerichtet, die Temperatur des ersten Taktgebers 1 im Falle einer Abweichung wieder auf die vorbestimmte Temperatur anzuheben. Die vorbestimmte Temperatur entspricht dem höchsten normalerweise mittels der Heizvorrichtung 8 angestrebten Temperaturwert.
Vorzugsweise umfasst die Taktgeberanordnung 10 ferner einen dritten Taktgeber 7. Der dritte Taktgeber ? umfasst einen piezoelektrischen Schwingkristall und ist eingerichtet, ein Taktsignal zu erzeugen. Beispielsweise kann der piezoelektrische Schwingkristall des dritten Taktgebers 7 ein synthetischer standardisierter Quarz-Schwingkristall sein.
Zum Zählen des Taktsignals des dritten Taktgebers 7 kann die Taktgeberanordnung einen weiteren Impulszähler 2“ aufweisen. Hierbei ist die Ausgabevorrichtung 3 eingerichtet, das Taktsignal des dritten Taktgebers 7, das Taktsignal des zweiten Taktgebers 4 und das Taktsignal des ersten Taktgebers 1 miteinander zu vergleichen. Aus dem Ergebnis dieses Vergleichs können auch alterungsbedingte Schwingfrequenzabweichungen des piezoelektrischen Schwingkristalls des ersten Taktgebers 1 entdeckt werden, die dann auch korrigiert werden können.
Es sei angemerkt, dass die Taktgeberanordnung 10, insbesondere der Impulszähler2 und/oder der Impulszähler 2‘ und/oder der Impulszähler 2“ und/oder die Ausgabevorrichtung 3, als ein Bauelement, z.B. ein anwenderspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC; application-specific integrated circuit) ausgebildet sein kann/können. Alternativ kann die Taktgeberanordnung 10, insbesondere die Impulszähler 2, 2‘, 2“ und die Ausgabevorrichtung 3, Teile eines Mikrokontrollers sein.
Es sei ferner angemerkt, dass der erste Taktgeber 1 der primäre Taktgeber der Taktgeberanordnung 10 ist, wobei der zweite Taktgeber 4 und/oder der dritte Taktgeber 7 als Ersatztaktgeber dienen kann/können, wenn festgestellt wird, dass die Taktgenauigkeit des ersten Taktgebers 1 nicht hoch genug ist, und/oder als Kontroll-Taktgeber zu verstehen sind, damit eine Genauigkeit des ersten Taktgebers 1 kontrolliert und gegebenenfalls korrigiert werden kann.
Die Armbanduhr 100 kann ferner eine Einrichtung 104 mit einer digitalen Anzeigevorrichtung umfassen, mittels der die aktuelle Frequenz des Taktsignals des ersten Taktgebers 1 angezeigt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Einrichtung 104 eine Schnittstelle umfassen, über die ein externes Gerät die aktuelle Frequenz des ersten Taktgebers 1 auslesen kann. Insbesondere kann bei einer Temperaturabweichung zwischen der erfassten Temperatur und der vorbestimmten Temperatur, die größer als eine vorbestimmte Temperaturabweichung ist, die aktuelle Temperatur des ersten Taktgebers 1 und somit auch die aktuelle Frequenz des Taktsignals des ersten Taktgebers 1 ermittelt werden. Das Anzeigen der aktuellen Frequenz des Taktsignals des ersten Taktgebers 1 kann als Nachweis dafür dienen, dass der erste Taktgeber 1 tatsächlich der primäre Taktgeber der Taktgeberanordnung 10 ist.
Wie der piezoelektrische Schwingkristall aus Turmalin, d.h. der Turmalin-Schwingkristall, des ersten Taktgebers 1 entsteht wird im Folgenden anhand von Figur 3 erläutert.
In Figur 3 ist ein Turmalin-Rohkristall 20 dargestellt. Aus Figur 3 ergibt sich insbesondere, dass der Turmalin-Rohkristall 20 eine trigonale Struktur hat. Mit anderen Worten kristallisiert der Turmalin trigonal, also in Dreiecksform. Der Turmalin- Rohkristall 20 weist eine erste kristallographische Achse 501 , eine zweite kristallographische Achse 502 und eine dritte kristallographische Achse 503 auf.
Die erste kristallographische Achse 501 entspricht der kristallographischen Longitudinalachse des Turmalin-Rohkristalls 20. Die zweite kristallographische Achse 502 steht senkrecht zur ersten kristallographischen Achse 501 und läuft durch einen Winkel, welcher sich zwischen einer ersten Facette 21 und einer zweiten Facette 22 des Turmalin-Rohkristalls 20 bildet. Die zweite Achse 502 kann als TA-Achse (TA: Triangle - Angle) bezeichnet werden. Die dritte kristallographische Achse 503 des Turmalin-Rohkristalls 20 steht senkrecht zur ersten kristallographischen Achse 501 und verläuft im Wesentlich parallel zur Grundausrichtung der leicht gebogenen dritten Facette 23 des Turmalin-Schwingkristalls. Die dritte kristallographische Achse 503 wird als TS-Achse (TS: Turmalin-Seite) bezeichnet.
Der Turmalin-Rohkristall 20 kann durch ein Strukturdreieck 24 beschrieben bzw. der Querschnitt des Turmalin-Rohkristalls 20 senkrecht zur ersten kristallographischen Achse 501 kann durch ein Strukturdreieck 24 angenähert werden, dessen Seiten den Facetten 21 , 22, 23 des Turmalin-Rohkristalls 20 zugeordnet sind bzw. folgen. So steht die erste kristallographische Achse 501 senkrecht zur Ebene des Strukturdreiecks 24, wobei die zweite kristallographische Achse 502 senkrecht zur ersten kristallographischen Achse 501 steht und durch einen Winkel läuft, welcher sich zwischen zwei von den drei Seiten des Strukturdreiecks 24 ergibt. Die dritte kristallographische Achse 503 steht senkrecht zur ersten kristallographischen Achse 501 und verläuft parallel zu einer der drei Seiten des Strukturdreiecks 24.
Aus dem Turmalin-Rohkristall 20 wird ein Turmalin-Plättchen 25 in einem Winkel von 90° zur ersten kristallographischen Achse 501 ausgeschnitten. Somit ist ein Normalenvektor 26 einer Hauptfläche des Turmalin-Plättchens 25 parallel zur ersten kristallographischen Achse 501. Alternativ kann aus dem Turmalin-Rohkristall 20 ein Turmalin-Plättchen 25 in einem Winkel von 45° zur ersten kristallographischen Achse ausgeschnitten werden, oder in jedem optimalen Winkel, welcher der spezifischen chemischen Struktur der jeweilig verwendeten Turmalinart entspricht. Die beschriebene Armbanduhr 100 mit der Taktgeberanordnung 10 gewährleistet einerseits die Vorteile einer hohen Genauigkeit, eines kompakten Aufbaus und einer unbegrenzten Gangreserve, die eine Taktgeberanordnung mit einem Quarz-Schwingkristall aufweist. Andererseits hat die Armbanduhr eben doch kein in Massenproduktion gefertigtes Quarzwerk, und damit trägt sie nicht das negative Image eines üblichen Quarzwerkes. Obwohl bei der Armbanduhr 100 gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der erste Taktgeber 1 einen Turmalin-Schwingkristall umfasst, ist es auch möglich, dass der erste Taktgeber 1 statt eines Turmalin-Schwingkristalls einen piezoelektrischen Schwingkristall aus einem anderen Material wie beispielsweise Amethyst oder Citrin umfasst.
Figur 4 bezieht sich auf eine Armbanduhr 100 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. In Figur 4 ist insbesondere ein piezoelektrischer Schwingkristall des ersten Taktgebers 1 der Taktgeberanordnung 10 der Armbanduhr 100 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt.
Ein Unterschied zwischen der Armbanduhr 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und der der Armbanduhr 100 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass der piezoelektrische Schwingkristall des ersten Taktgebers 1 der Taktgeberanordnung 10 der Armbanduhr 100 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ein Quarz-Schwingkristall ist und als ein Gabelschwinger 27 mit zwei Zinken 270 ausgebildet ist.
Die Länge 271 jeder Zinke 270 beträgt vorzugsweise 3,02127 mm, die Dicke 272 jeder Zinke 270 vorzugsweise 0,3 mm und die Tiefe 273 jeder Zinke 270 0,6 mm oder eine andere praktikable Tiefe, welche sich nicht auf die Frequenz auswirkt. Dabei beträgt die Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls, d.h. des Gabelschwingers 27, des ersten Taktgebers 1 8888 Hz. Alternativ kann die Länge 271 jeder Zinke 270 vorzugsweise auch 0,55155 mm, die Dicke 272 jeder Zinke 270 vorzugsweise auch 0,1 mm und die Tiefe 273 jeder Zinke 270 vorzugsweise auch 0,3 mm betragen. Dabei beträgt die Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls, d.h. des Gabelschwingers 27, 88888 Hz.
Dabei entspricht die Länge 271 der Abmessung der jeweiligen Zinke 270 in einer Richtung im Wesentlichen parallel zur Y-Kristallachse 504, die Dicke 272 der Abmessung der jeweiligen Zinke 270 in einer Richtung im Wesentlichen parallel zur X-Kristallachse 505 und die Tiefe 273 der Abmessung der jeweiligen Zinke 270 in einer Richtung im Wesentlichen parallel zur Z- Kristallachse 506 des Quarz-Schwingkristalls des ersten Taktgebers 1.
Insbesondere wird zum Bereitstellen des piezoelektrischen Schwingkristalls des ersten Taktgebers 1 zunächst die Schwingfrequenz von 8888 Hz oder 88888 Hz als eine vorbestimmte Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls des ersten Taktgebers 1 ausgewählt und dann dieser als der beschriebene Gabelschwinger 27 geformt.
Die Armbanduhr 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist neben ihrer hohen Taktgenauigkeit den zusätzlichen Vorteil auf, dass diese aufgrund der ausgewählten Frequenz von 8888 Hz oder 88888 Hz für den piezoelektrischen Schwingkristall des ersten Taktgebers 1 individualisiert ist und somit nicht als Massenprodukt empfunden wird. Es ist auch möglich, dass der Gabelschwinger 27 mit einer anderen vorbestimmten Schwingfrequenz bereitgestellt wird. So kann zum Beispiel die vorbestimmte Schwingfrequenz dem Geburtstagsdatum des Besitzers der Armbanduhr 100 entsprechen.
Neben der vorstehenden schriftlichen Beschreibung der Erfindung wird zu deren ergänzender Offenbarung hiermit explizit auf die zeichnerische Darstellung der Erfindung in den Fig. 1 bis 4 Bezug genommen.
Bezugszeichenliste
1 Taktgeber
2 Impulszähler
2‘ Impulszähler
2“ Impulszähler
3 Ausgabevorrichtung
4 zweiter Taktgeber
5 Temperatursensor
6 Frequenzteiler
7 dritter Taktgeber
8 Heizvorrichtung
9 Speicher
10 Taktgeberanordnung
11 Gehäuse
12 Zifferblatt
13 Zeiger
14 Anschluss
15 Uhrglas
20 Turmalin-Rohkristall
21 erste Facette
22 zweite Facette
23 dritte Facette
24 Strukturdreieck
25 Turmalin-Plättchen
26 Normalenvektor
27 Gabelschwinger
100 Armbanduhr
101 Antriebsvorrichtung
102 mechanische Uhranzeigevorrichtung
103 Stromversorgungsvorrichtung
104 Einrichtung
270 Zinke
271 Länge
272 Dicke
273 Tiefe
501 erste kristallographische Achse
502 zweite kristallographische Achse dritte kristallographische Achse Y-Kristallachse X-Kristallachse Z-Kristallachse

Claims

32 Ansprüche
1. Armbanduhr (100) mit einer Taktgeberanordnung (10), wobei die Taktgeberanordnung (10) umfasst:
• einen ersten Taktgeber (1), der einen piezoelektrischen Schwingkristall umfasst und eingerichtet ist, ein Taktsignal zu erzeugen,
• einen Impulszähler (2), der eingerichtet ist, das Taktsignal des ersten Taktgebers (1) zu zählen, und
• eine Ausgabevorrichtung (3), die eingerichtet ist, ein Nutzsignal auszugeben, wenn ein Zählwert des gezählten Taktsignals des ersten Taktgebers (1) gleich mit einem vorbestimmten Zählwert ist.
2. Armbanduhr (100) nach Anspruch 1 , wobei die Taktgeberanordnung (100) ferner einen zweiten Taktgeber (4) umfasst, der einen piezoelektrischen Schwingkristall umfasst und eingerichtet ist, ein Taktsignal zu erzeugen, wobei die Ausgabevorrichtung (3) eingerichtet ist, das Taktsignal des zweiten Taktgebers (4) mit dem Taktsignal des ersten Taktgebers (1) zu vergleichen.
3. Armbanduhr (100) nach Anspruch 2, wobei die Ausgabevorrichtung (3) eingerichtet ist, das Nutzsignal auszugeben, wenn ein Zählwert des gezählten Taktsignals des ersten Taktgebers (1) gleich mit dem vorbestimmten Zählwert ist, nur wenn eine Abweichung zwischen dem Taktsignal des zweiten Taktgebers (4) und dem Taktsignal des ersten Taktgebers (1) kleiner als eine vorbestimmte Abweichung ist.
4. Armbanduhr (100) nach Anspruch 2 oder 3, wobei der zweite Taktgeber (4) ein Ersatztaktgeber und das Taktsignal des zweiten Taktgebers (4) ein Ersatztaktsignal sind, wobei die Ausgabevorrichtung (3) eingerichtet ist, ein Nutzsignal basierend auf dem Ersatztaktsignal des Ersatztaktgebers (4) anstatt basierend auf dem Taktsignal des ersten Taktgebers (1) auszugeben, wenn eine Abweichung zwischen dem Ersatztaktsignal des Ersatztaktgebers (4) und dem Taktsignal des ersten Taktgebers (1) größer als die vorbestimmte Abweichung ist.
5. Armbanduhr (100) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Ausgabevorrichtung (3) eingerichtet ist, den vorbestimmten Zählwert mittels eines vorbestimmten Korrekturfaktors zu korrigieren, wenn eine Abweichung zwischen dem Taktsignal des zweiten Taktgebers (4) und dem Taktsignal des ersten Taktgebers (1) größer als die vorbestimmte Abweichung ist, wobei die Ausgabevorrichtung (3) eingerichtet ist, das 33
Nutzsignal auszugeben, wenn der Zählwert des Taktsignals des ersten Taktgebers (1) gleich mit dem korrigierten vorbestimmten Zählwert ist. Armbanduhr (100) nach Anspruch 5, wobei der vorbestimmte Korrekturfaktor auf einer vorbestimmten Temperaturabhängigkeit der Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls des ersten Taktgebers (1), einer vorbestimmten Temperaturabhängigkeit der Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls des zweiten Taktgebers (4) und einer Differenz zwischen einem Zählwert des gezählten T aktsignals des ersten T aktgebers (1 ) und einem Zählwert des gezählten T aktsignals des zweiten Taktgebers (4) basieren. Armbanduhr (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend einen Temperatursensor (5), der eingerichtet ist, eine Temperatur des ersten Taktgebers (1) und/oder einer Umgebung des ersten Taktgebers (1) zu erfassen und mit einer vorbestimmten Temperatur zu vergleichen, wobei: die Ausgabevorrichtung (3) eingerichtet ist, den vorbestimmten Zählwert basierend auf der erfassten Temperatur zu korrigieren, wenn eine Temperaturabweichung zwischen der erfassten Temperatur und der vorbestimmten Temperatur größer als eine vorbestimmte Temperaturabweichung ist, wobei die Ausgabevorrichtung (3) eingerichtet ist, das Nutzsignal auszugeben, wenn der Zählwert des Taktsignals des ersten Taktgebers (1) gleich mit dem korrigierten vorbestimmten Zählwert ist, und/oder die Armbanduhr (100) ferner eine Heizvorrichtung (8) aufweist, welche eingerichtet ist, den ersten Taktgeber (1) auf die vorbestimmte Temperatur zu heizen, wenn eine Temperaturabweichung zwischen der erfassten Temperatur des ersten Taktgebers (1) und/oder einer Umgebung des ersten Taktgebers (1) und der vorbestimmten Temperatur größer als eine vorbestimmte Temperaturabweichung ist. Armbanduhr (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Taktgeberanordnung (10) ferner einen dritten Taktgeber (7) aufweist, der eingerichtet ist, ein Taktsignal zu erzeugen und insbesondere einen piezoelektrischen Schwingkristall umfasst, wobei die Ausgabevorrichtung (3) eingerichtet ist, das Taktsignal des zweiten Taktgebers (4), das Taktsignal des dritten Taktgebers (7) und das Taktsignal des ersten Taktgebers (1) miteinander zu vergleichen. Armbanduhr (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend:
• eine Antriebsvorrichtung (101), und
• eine mechanische Uhranzeigevorrichtung (102), wobei die Antriebsvorrichtung (101) eingerichtet ist, das mittels der Ausgabevorrichtung (3) ausgegebene Nutzsignal zu empfangen und im Ansprechen darauf die Uhranzeigevorrichtung (102) zu bewegen. Armbanduhr (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der piezoelektrische Schwingkristall des ersten Taktgebers (1) und/oder des zweiten Taktgebers (4) und/oder des dritten Taktgebers (7) ein natürlicher oder synthetischer Kristall ist, wobei insbesondere ein jeweiliger piezoelektrischer Schwingkristall ein natürlicher Turmalin, Citrin, Amethyst, Schweizer Bergkristall oder ein synthetischer Quarzkristall ist. Armbanduhr (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls des ersten Taktgebers (1) 8888 Hz oder 88888 Hz beträgt und/oder die Ausgabevorrichtung (3) eingerichtet ist, das Nutzsignal mit einer Frequenz von 8 Hz auszugeben, wenn der Zählwert des gezählten Taktsignals des ersten Taktgebers (1) gleich mit einem vorbestimmten Zählwert ist. Armbanduhr (100) nach Anspruch 11 , wobei der piezoelektrische Schwingkristall des ersten Taktgebers (1) ein Quarzkristall, insbesondere ein synthetischer Quarzkristall, ist und als ein Gabelschwinger mit zwei Zinken ausgebildet ist, wobei bei einer Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls des ersten Taktgebers (1) von 8888 Hz die Länge jeder Zinke vorzugsweise 3,02127 mm, die Dicke jeder Zinke vorzugsweise 0,3 mm und die Tiefe jeder Zinke vorzugsweise 0,6 mm beträgt, oder wobei bei einer Schwingfrequenz des piezoelektrischen Schwingkristalls des ersten Taktgebers (1) von 88888 Hz die Länge jeder Zinke vorzugsweise 0,55155 mm, die Dicke jeder Zinke vorzugsweise 0,1 mm und die Tiefe jeder Zinke vorzugsweise 0,3 mm beträgt. Armbanduhr (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der piezoelektrische Schwingkristall des ersten Taktgebers (1) und/oder des zweiten Taktgebers (4) und/oder des dritten Taktgebers (7) ein Turmalin-Schwingkristall ist und die Form eines Plättchens, insbesondere eines runden Plättchens, aufweist. Armbanduhr (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der piezoelektrische Schwingkristall des ersten Taktgebers (1) und/oder des zweiten Taktgebers (4) und/oder des dritten Taktgebers (7) ein Amethyst-Schwingkristall oder ein Citrin-Schwingkristall ist und die Form eines Plättchens, insbesondere eines runden Plättchens, aufweist. Verfahren zum Herstellen einer Armbanduhr (100), insbesondere einer Armbanduhr (100) mit einer Taktgeberanordnung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend die Schritte:
• Bereitstellen eines ersten Taktgebers (1), der einen piezoelektrischen Schwingkristall mit einer vorbestimmten Schwingfrequenz umfasst und eingerichtet ist, ein Taktsignal zu erzeugen,
• Bereitstellen eines Impulszählers (2), der eingerichtet ist, ein Taktsignal des ersten Taktgebers (1) zu zählen,
• Bereitstellen einer Ausgabevorrichtung (3),
• Speichern eines vorbestimmten Zählwertes, der aus der vorbestimmten Schwingfrequenz ableitbar ist, in einen Speicher (9) des Impulszählers (2) oder der Ausgabevorrichtung (3),
• Einrichten der Ausgabevorrichtung (3), um ein Nutzsignal auszugeben, in dem ein Zählwert des durch den Impulszähler (2) gezählten Taktsignals des ersten Taktgebers (1) gleich mit dem vorbestimmten Zählwert ist, und
• Einbauen des ersten Taktgebers (1), des Impulszählers (2) und der Ausgabevorrichtung (3) in die Armbanduhr (100). Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Bereitstellens des ersten Taktgebers (1) mit dem piezoelektrischen Schwingkristall, der die vorbestimmte Schwingfrequenz aufweist, die folgenden Schritte umfasst:
• Bereitstellen eines beliebigen piezoelektrischen Schwingkristalls,
• Erzeugen einer Schwingung des piezoelektrischen Schwingkristalls, und
• Vermessen des schwingenden piezoelektrischen Schwingkristalls mittels eines Frequenzzählers zum Bestimmen seiner Schwingfrequenz, die der vorbestimmten Schwingfrequenz entspricht. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei der Schritt des Bereitstellens des ersten Taktgebers (1) mit dem piezoelektrischen Schwingkristall, der die vorbestimmte Schwingfrequenz aufweist, die folgenden Schritte umfasst:
• Auswählen einer Schwingfrequenz als die vorbestimmte Schwingfrequenz, und
• Formen, insbesondere durch Schleifen oder Ätzen, bzw. Nachjustieren durch Materialabtragung mittels eines Lasers, eines piezoelektrischen Schwingkristalls aus einem Rohkristall derart, dass der Schwingkristall die vorbestimmte Schwingfrequenz aufweist. 36 Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Frequenz von 8888 Hz oder 88888 Hz als die vorbestimmte Schwingfrequenz ausgewählt wird, und/oder wobei die vorbestimmte Schwingfrequenz und/oder der vorbestimmte Zählwert derart ausgewählt wird/werden, dass die Ausgabevorrichtung (3) eingerichtet ist, das Nutzsignal mit einer Frequenz von 8 Hz auszugeben, wenn der Zählwert des gezählten Taktsignals des ersten Taktgebers (1) gleich mit einem vorbestimmten Zählwert ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei die vorbestimmte Schwingfrequenz und/oder der vorbestimmte Zählwert derart eingestellt wird/werden und/oder wobei eine Antriebsvorrichtung (101) der Armbanduhr (100) derart eingerichtet wird, dass ein Sekundenzeiger einer mechanischen Uhranzeigevorrichtung (102) der Armbanduhr (100) mit einer Frequenz höher als 1 Hz bewegbar ist.
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