DE4135519A1 - Antriebseinrichtung fuer ein drehelement - Google Patents
Antriebseinrichtung fuer ein drehelementInfo
- Publication number
- DE4135519A1 DE4135519A1 DE4135519A DE4135519A DE4135519A1 DE 4135519 A1 DE4135519 A1 DE 4135519A1 DE 4135519 A DE4135519 A DE 4135519A DE 4135519 A DE4135519 A DE 4135519A DE 4135519 A1 DE4135519 A1 DE 4135519A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- decorative
- rotation
- stepper motor
- pulse
- angle
- 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.)
- Granted
Links
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 3
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 22
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G04C3/02—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 pendulum
- G04C3/033—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 pendulum using torsion pendulums; using conical pendulums
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/14—Arrangements for controlling speed or speed and torque
- H02P8/20—Arrangements for controlling speed or speed and torque characterised by bidirectional operation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
- Electromechanical Clocks (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung für
ein Drehelement, die beispielsweise bei Kaminsims-Uhren mit
einem drehenden Dekorationselement, im folgenden Dekorati
ons-Drehelement genannt, einsetzbar ist.
Kaminsims-Uhren bzw. kleine Standuhren mit drehender Deko
ration bzw. Dekorations-Drehelement sind gut bekannt und
rechnen zu den hochwertigen Uhren, da das Dekorationsmaß,
d. h. das dekorative Aussehen verbessert ist. Ein als wich
tiges Element solcher Kaminsims-Uhren angesehenes Dekorati
ons-Drehelement wird im allgemeinen an einer vertikalen
Ausgangswelle in einer horizontalen Ebene drehbar ange
bracht. Für das Hin- und Herdrehen des Dekorations-Drehele
ments sind verschiedene Konstruktionen bekannt.
Eine erste herkömmliche Konstruktionsart zeichnet sich da
durch aus, daß ein lediglich in einer Richtung drehbarer
Motor für die Drehung des Dekorations-Drehelements über
einen Untersetzungs-Getriebezug eingesetzt wird. Um das De
korations-Drehelement hin- und herzudrehen, steht mit dem
Getriebezug ein Zahnsegment in Eingriff, das einstückig mit
einem Arm versehen ist. Innerhalb des Schwingbereichs des
Arms ist ein Paar Stifte angeordnet, so daß dann, wenn das
entfernte Ende des Arms gegen irgendeinen der Stifte an
schlägt, die resultierende Reaktion zu einer Umdrehung der
Drehrichtung des Dekorationselements führt (siehe bei
spielsweise die japanische Gebrauchsmuster-Offenlegungs
schrift 59-62 589 und die japanische Gebrauchsmuster-Veröf
fentlichung 63-44 787).
Eine zweite herkömmliche Konstruktionsart ist dadurch ge
kennzeichnet, daß ein Dekorations-Drehelement unter Anwen
dung des Prinzips eines in einer transistorisierten Uhr
eingesetzten Unruh-Motors (Motor mit Unruh und Spiral
ferder) hin- und hergedreht wird, wobei eine Ausgangswelle
derart gehaltert ist, daß sie über eine Spiralfeder (Haar
feder) drehbar ist, so daß das Dekorations-Drehelement sich
aufgrund der Spiralfeder sanft in Übereinstimmung mit einer
Sinuskurve bewegt und folglich ansprechendes Bewegungsver
halten zeigt (siehe beispielsweise japanische Gebrauchsmu
ster-Veröffentlichung 60-21 821).
Bei der ersten herkömmlichen Konstruktionsart, bei der die
Motordrehrichtung über mechanische Komponenten umgekehrt
wird, ist es schwierig, die Drehgeschwindigkeit der Dreh
welle sanft zu variieren, so daß der Bewegungsablauf des
Dekorations-Drehelements schlecht und nicht ansprechend
ist.
Andererseits muß bei der zweiten herkömmlichen Konstrukti
onsart, bei der das Dekorations-Drehelement über die Spi
ralfeder zur Erzielung einer ansprechenden Bewegung gedreht
wird, die Federkonstante der Spiralfeder unter Berücksich
tigung der Masse, des Drehwinkels und der Drehperiode des
Dekorations-Drehelements bestimmt werden. Dies gestaltet
den Entwurf und die Herstellung der Spiralfeder schwierig,
wodurch sich eine Erhöhung der Teilekosten ergibt. Da wei
terhin der als Antriebsquelle wirkende Unruh-Mechanismus
durch abwechselnde Anordnung von Permanentmagneten und Spu
len mit gegebenen Spaltabständen gebildet wird, ist die Ge
samtdicke des Mechanismus groß, was bei der Gestaltung der
Kaminsims-Uhr mit drehender Dekoration bzw. Dekorations-
Drehelement ein Hindernis darstellt.
Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine An
triebseinrichtung für ein Drehelement zu schaffen, die hin
sichtlich der Gesamtabmessung klein und kostengünstig ist
und ohne Einsatz einer mit beträchtlichen Kosten behafteten
Spiralfeder eine ansprechende Bewegung in gleicher Weise
zeigen kann, wie wenn ein Dekorations-Drehelement einer
drehenden Hin- und Herbewegung unter Einsatz einer Spiral
feder unterzogen würde.
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, weist die erfindungs
gemäße Antriebseinrichtung für ein Drehelement einen in
beiden Richtungen drehbaren Schrittmotor für die drehende
Hin- und Herbewegung eines Dekorations-Drehelements, eine
Speicherschaltung zum Speichern einer Datentabelle, auf de
ren Basis die Betriebszeitsteuerung des Schrittmotors be
stimmt wird, sowie eine Steuerschaltung zum Steuern der Be
tätigung des Schrittmotors auf der Basis der in der Spei
cherschaltung gespeicherten Daten auf.
Die Datentabelle ist durch numerische Werte gebildet, die
den Impulszwischenabstand der Treiberimpulse für den
Schrittmotor repräsentieren und derart festgelegt sind, daß
die Drehgeschwindigkeit des Dekorations-Drehelements in
Übereinstimmung mit einer Sinuskurve variiert.
Der Betriebsablauf ist folgender:
Die Steuerschaltung liest die in der Speicherschaltung ge speicherten Daten, um einen Befehl abzugeben, wobei die Be triebszeitsteuerung des Schrittmotors in Übereinstimmung mit dem Befehl der Steuerschaltung gesteuert wird. Der Schrittmotor führt seinen Schrittbetrieb in Abhängigkeit von einem Normaldrehungs-Treiberimpuls durch, der zum An steuerungszeitpunkt erzeugt wird. Wenn die Anzahl der Trei berimpulse einen der Halbwelle einer Sinuskurve entspre chenden vorbestimmten Zählwert erreicht, erzeugt die Steu erschaltung einen Gegendrehungs-Treiberimpuls zur Umkehrung der Schrittmotordrehung. Durch Halten bzw. Festlegen des numerischen Wertesatzes derart, daß die Drehgeschwindigkeit des Dekorations-Drehelements in Übereinstimmung mit der Si nuskurve in der Datentabelle variiert, verändert sich die Drehgeschwindigkeit des Schrittmotors sanft, so daß die drehende Hin- und Herbewegung des Dekorations-Drehelements eine sinuskurvenförmige Geschwindigkeitsveränderung zeigt.
Die Steuerschaltung liest die in der Speicherschaltung ge speicherten Daten, um einen Befehl abzugeben, wobei die Be triebszeitsteuerung des Schrittmotors in Übereinstimmung mit dem Befehl der Steuerschaltung gesteuert wird. Der Schrittmotor führt seinen Schrittbetrieb in Abhängigkeit von einem Normaldrehungs-Treiberimpuls durch, der zum An steuerungszeitpunkt erzeugt wird. Wenn die Anzahl der Trei berimpulse einen der Halbwelle einer Sinuskurve entspre chenden vorbestimmten Zählwert erreicht, erzeugt die Steu erschaltung einen Gegendrehungs-Treiberimpuls zur Umkehrung der Schrittmotordrehung. Durch Halten bzw. Festlegen des numerischen Wertesatzes derart, daß die Drehgeschwindigkeit des Dekorations-Drehelements in Übereinstimmung mit der Si nuskurve in der Datentabelle variiert, verändert sich die Drehgeschwindigkeit des Schrittmotors sanft, so daß die drehende Hin- und Herbewegung des Dekorations-Drehelements eine sinuskurvenförmige Geschwindigkeitsveränderung zeigt.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung un
ter Bezugnahme auf die Zeichnungen gezeigt. Es zeigen:
Fig. 1 eine erläuternde Darstellung eines Dekorations-
Drehelements und seines Drehwinkels,
Fig. 2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
dem Drehwinkel und der Winkelgeschwindigkeit des
Dekorations-Drehelements,
Fig. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
dem Impulszwischenabstand der Treiberimpulse und
dem Drehwinkel,
Fig. 4 ein Schaubild des Signalverlaufs der Treiberim
pulse,
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Antriebseinrichtung,
Fig. 6 ein Flußbild eines Verarbeitungsablaufs,
Fig. 7 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf ein Aus
führungsbeispiel,
Fig. 8 eine entlang einer Linie A-A in Fig. 7 gesehene
Schnittansicht und
Fig. 9 eine perspektivische Darstellung eines unterschied
lichen Ausgangs-Zahnrads.
Zunächst wird das Prinzip vorliegender Erfindung beschrie
ben.
Um einer Ausgangswelle eine sanfte Geschwindigkeitsverände
rung aufzuprägen, die das Dekorations-Drehelement zu einer
derartigen drehenden Hin- und Herbewegung veranlaßt, als
würde das Dekorations-Drehelement über eine Spiralfeder
angetrieben, wird erfindungsgemäß die Betriebszeitsteuerung
eines Schrittmotors für den Antrieb des Dekorations-Drehe
lements so verändert oder festgelegt, daß eine derartige
drehende Hin- und Herbewegung simuliert wird. Die Geschwin
digkeitsveränderung des Dekorations-Drehelements wird unter
Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben.
Es sei angenommen, daß sich die Vorderseite eines Dekorati
ons-Drehelements 5 in Fig. 1 an einer Position gemäß einem
Punkt P befindet. Beim Antrieb dreht sich das Dekorations-
Drehelement 5 über einen Winkel +R1 im Uhrzeigersinn, so
daß die Vorderseite sich zum Punkt P1 bewegt. Danach dreht
sie im Gegenuhrzeigersinn, so daß sich die Vorderseite vom
Punkt P1 zurück zum Punkt P bewegt und sich über einen Win
kel von -R1 weiter im Gegenuhrzeigersinn dreht, so daß sich
die Vorderseite vom Punkt P zum Punkt P2 bewegt. In dieser
Weise durchläuft das Dekorations-Drehelement 5 eine Periode
der drehenden Hin- und Herbewegung, wobei die Vorderseite
sich zwischen den drei Punkten P1, P und P2 hin- und herbe
wegt oder sich in der Reihenfolge P → P1 → P → P2 → P
usw. bewegt.
Der auf die Zeit t bezogene Drehwinkel R des Dekorations-
Drehelements ist, wie in Fig. 2(A) gezeigt, durch eine
Sinuskurve dargestellt. Die Winkelgeschwindigkeit ω des De
korations-Drehelements, bezogen auf die Zeit t, ist durch
eine Kosinus-Kurve repräsentiert, wie in Fig. 2 (B) ge
zeigt. Die beiden vorgenannten Variablen lassen sich somit
durch folgende Gleichungen ausdrücken:
Drehwinkel R des Dekorations-Drehelements:
R = Rmax · sin[(2πt)/T];
R = Rmax · sin[(2πt)/T];
Winkelgeschwindigkeit ω des Dekorations-Drehelements:
ω = ωmax · cos[(2πt)/T];
ω = ωmax · cos[(2πt)/T];
wobei Rmax den maximalen Wert des Drehwinkels und Rmax den
maximalen Wert der Winkelgeschwindigkeit bezeichnen. Somit
kann die Zielsetzung der Veränderung der Geschwindigkeit
des über den Schrittmotor angetriebenen Dekorations-Drehe
lements in Übereinstimmung mit einer Sinuskurve durch Ver
änderung der Geschwindigkeit des Schrittmotors in Überein
stimmung mit einer Kosinus-Kurve gegebener Periode T er
reicht werden.
Die vorstehend erwähnte Geschwindigkeitssteuerung kann da
durch erzielt werden, daß der Impulszwischenabstand d der
Treiberimpulse für den Schrittmotor klein gewählt wird,
wenn die Winkelgeschwindigkeit ω des Dekorations-Drehele
ments groß sein muß, und daß bei kleiner geforderter Win
kelgeschwindigkeit ω der Impuls-Zwischenabstand d groß ge
wählt wird (siehe Fig. 3 und 4).
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel wird zur Erfüllung der
vorstehenden Forderungen der Impuls-Zwischenabstand d der
Treiberimpulse für den Schrittmotor so festgelegt, daß er
dem Inversen der Winkelgeschwindigkeit ω in bezug auf den
individuellen bzw. jeweiligen Drehwinkel R des Dekorations-
Drehelements entspricht. Wenn die Winkelgeschwindigkeit ω
des Dekorations-Drehelements durch eine Kosinus-Funktion
(cos R) repräsentiert ist, kann der Impuls-Zwischenabstand
d der Treiberimpulse durch eine Sekans-Funktion (sc R) dar
gestellt werden. Die Beziehung zwischen diesen Größen kann
wie folgt ausgedrückt werden:
d = a · sc R = a / cos R, (1)
wobei a eine Konstante mit Ausnahme von Null bezeichnet.
Wenn der einem halben Zyklus entsprechende Drehwinkel R1
des in Fig. 1 gezeigten Dekorations-Drehelements auf 90°
eingestellt ist, dreht sich das Dekorations-Drehelement
über einen Winkel von 90° im Uhrzeigersinn, wonach es nach
Rückkehr der Vorderseite in ihre ursprüngliche Position im
Gegenuhrzeigersinn über einen Winkel von 90° dreht. Ein Zy
klus führt daher zu einer Drehbewegung über einen Gesamt
winkel von 180°.
Der gesamte Drehwinkel wird gleichmäßig durch 36 geteilt
und die resultierenden diskreten Winkel, die in Inkrementen
von 5° beabstandet sind, werden zur Bestimmung von Fest
wertspeicher-Speicherstellen einer Speicherschaltung einge
setzt. Die Treiberimpulse für den Schrittmotor werden auf
der Basis einer in Tabelle 1 gezeigten Datentabelle er
zeugt, wobei jeder numerische Wert (Daten) der Tabelle den
Impuls-Zwischenabstand in Millisekunden (ms) repräsentiert.
Gemäß Tabelle 1 ist der Drehwinkel R des Dekorations-Drehe
lements 90°, wenn seine Winkelgeschwindigkeit ω Null (0)
ist; folglich wird der Wert von sc 90° unendlich. Demzu
folge wird auch der Wert des Impuls-Zwischenabstandes in
der Adresse = 0 unendlich. Um jedoch die tatsächliche Bewe
gung des Dekorations-Drehelements natürlich zu halten, wird
der Wert des Impuls-Zwischenabstandes in der Adresse = 0
geeigneterweise auf ungefähr das Zweifache des Werts beim
Drehwinkel R = 85° festgelegt.
In Fig. 5 ist ein Blockschaltbild einer nach dem vorste
hend genannten Prinzip arbeitenden Antriebseinrichtung
dargestellt. Die in Tabelle 1 gezeigte Datentabelle ist in
einer (beispielsweise als Festwertspeicher ausgebildeten)
Speicherschaltung 1 gespeichert. Die Speicherschaltung 1
ist mit einer z. B. als Zentraleinheit CPU ausgebildeten
Steuerschaltung 2 verbunden. Die Steuerschaltung 2 bezei
chnet die Adresse N bezüglich der Speicherschaltung 1, so
daß der den Impuls-Zwischenabstand darstellende, in der der
bezeichneten Adresse N entsprechenden Speicherstelle ge
speicherte numerische Wert über eine Daten-Sammelleitung
ausgelesen wird. Die Steuerschaltung 2 ist weiterhin mit
einer Taktgeberschaltung 2a zum Umsetzen des Impuls-Zwi
schenabstands in einen Zeit-Parameter sowie mit einer
Schalt-Schaltung 2b für die Steuerung der Drehrichtung des
Dekorations-Drehelements 5 verbunden. Die Steuerschaltung 2
erzeugt zwei Ausgangssignale, nämlich eines für normale
Drehung O1 und das andere für umgekehrte Drehung O2, wobei
diese Ausgangssignale an eine Motortreiberschaltung 3 mit
separaten Ausgangs-Puffern angelegt werden. In Überein
stimmung mit dem von der Steuerschaltung 2 zugeführten Im
puls-Zwischenabstand legt die Motortreiberschaltung 3 ein
Impulssignal an einen Schrittmotor 4 an. Die Ausgangswelle
des Schrittmotors 4 treibt das Dekorations-Drehelement 5
über einen Getriebezug an, wie im folgenden näher beschri
eben wird.
Die Arbeitsweise vorliegender Erfindung wird unter Bezug
nahme auf den Programmablaufplan gemäß Fig. 6 beschrieben.
Nach Einschalten der Versorgungsspannung setzt die Steuer
schaltung 2 die Adresse N für die Speicherschaltung 1 auf
Null (Schritt 31 in Fig. 6), so daß bzw. wonach die Mo
tortreiberschaltung 3 einen Normaldrehungs-Impuls erzeugt
(Schritt 32). Als Ergebnis führt der Schrittmotor 4 seinen
Schrittvorgang entsprechend einem Impuls durch. Danach
liest die Steuerschaltung 2 aus der Datentabelle eine Ruhe
zeit der Treiberimpulse aus und führt während der Ruhezeit
keine Tätigkeit durch (Schritt 33). Die Anzahl der erzeug
ten Treiberimpulse wird kontinuierlich im Zähler der Steu
erschaltung 2 gezählt, wobei die Steuerschaltung 2 ermit
telt, ob die Anzahl der erzeugten Treiberimpulse einen vor
bestimmten Treiberimpulszählwert, der einer halben Periode
einer Sinuswelle entspricht, erreicht hat oder nicht
(Schritt 34). Vor Erreichen des vorbestimmten Zählwerts
wird jedesmal der Wert 1 zur Adresse N hinzugezählt
(Schritt 35) und der Normaldrehungs-Impuls erneut erzeugt,
so daß der Schrittmotor 4 wiederum seinen Schrittvorgang
durchführt. Da der Schrittmotor 4 seine Schrittbewegung
nach Ablauf der unter jeder Adresse definierten Ruhezeit
ausführt, wird die Veränderung der Drehgeschwindigkeit des
Schrittmotors in Übereinstimmung mit jedem in der Datenta
belle vorhandenen numerischen Wert gesteuert. Wenn die An
zahl der erzeugten Treiberimpulse nach aufeinanderfolgender
Ausführung des Schrittvorgangs des Schrittmotors 4 den
einer Halbperiode der Sinuswelle entsprechenden, vorbe
stimmten Zählwert erreicht, d. h. wenn der Normaldrehungs-
Impuls unter der Bedingung, daß die Adresse N = 35 ist, er
zeugt wird, wird die Adresse N wieder auf Null gesetzt
(Schritt 36). In diesem Fall wird die Ausgangsschaltung der
Steuerschaltung 2 umgeschaltet, so daß ein Gegendrehungs-
Impuls erzeugt wird (Schritt 37), der den Schrittmotor zur
entgegengesetzten Drehung veranlaßt. Danach wird in glei
cher Weise wie im Fall der Normaldrehung die Ruhezeit des
Treiberimpulses ausgelesen, wobei während der Ruhezeit kein
Vorgang abläuft (Schritt 38), und die Adresse N inkremen
tiert (Schritt 40), bis die Anzahl der erzeugten Treiberim
pulse den einer halben Periode der Sinuswelle entsprechen
den, vorbestimmten Zählwert erreicht (Schritt 39). Wenn der
vorbestimmte Zählwert erreicht ist, d. h. wenn die Adresse N
den Wert 35 erreicht, kehrt die Steuerung wieder zum an
fänglichen Ablauf (Schritt 31) zurück, so daß der vorste
hende Betriebsablauf wiederholt wird, um das Dekorations-
Drehelement 5 zur Durchführung einer drehenden Hin- und
Herbewegung zu veranlassen.
Der Impuls-Zwischenabstand d der Treiberimpulse kann fol
gendermaßen definiert werden:
d = (dmax - dmin)/2 · cos (R · Rmax/360°)
+ (dmax + dmin)/2, (2)
wobei dmax den auf 2.000 ms festgelegten maximalen Wert des
Impuls-Zwischenabstands, dmin den auf 350 ms festgesetzten
minimalen Wert des Impuls-Zwischenabstands und Rmax den ma
ximalen, dem Winkel R1 in Fig. 1 entsprechenden Wert des
Drehwinkels bezeichnen. Wenn der einem halben Zyklus ent
sprechende Drehwinkel R1 des Dekorations-Drehelements gemäß
Fig. 1 auf 270° festgesetzt ist, dreht sich das Dekorati
ons-Drehelement im Uhrzeigersinn über einen Winkel von
270°, wonach es nach Rückkehr in die Ausgangsposition im
Gegenuhrzeigersinn über einen Winkel von 270° dreht, so daß
sich das Dekorations-Drehelement in einem Zyklus bzw. in
einer Periode über einen gesamten Winkel von 540° dreht.
Durch Bestimmen der Werte von dmax, dmin und Rmax gemäß den
vorstehenden Bedingungen und Einsetzen dieser Werte läßt
sich Gleichung (2) folgendermaßen schreiben:
d = 825 · cos (1,5 · R) + 1175. (3)
Um ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel den Impuls-
Zwischenabstand d der Treiberimpulse unter Heranziehung der
Gleichung (3) zu erhalten, wird der Drehwinkel des Dekora
tions-Drehelements gleichmäßig durch 36 geteilt und die re
sultierenden einzelnen Winkel, die in Inkrementen von 15°
beabstandet sind, werden zur Festlegung bzw. Bezeichnung
von Festwertspeicher-Speicherstellen der Speicherschaltung
benutzt. Die Treiberimpulse für den Schrittmotor werden auf
der Grundlage einer in Tabelle 2 gezeigten Datentabelle er
zeugt, deren numerische Werte jeweils den Impuls-Zwischen
abstand in Millisekunden (ms) darstellen.
Bei Ausführung der Erfindung unter Einsatz der in Tabelle 2
gezeigten Datentabelle werden die Impulse in Übereinstim
mung mit dem Ablauf des vorstehend erläuterten Ablaufdia
gramms (Fig. 6) erzeugt.
Wie vorstehend beschrieben, wird der Impuls-Zwischenabstand
der Treiberimpulse für den Schrittmotor in der Form eines
numerischen Wertesatzes derart vorgegeben, daß die Drehge
schwindigkeit des Dekorations-Drehelements in Übereinstim
mung mit einer Sinuskurve variiert. Folglich verändert sich
die Drehgeschwindigkeit des Dekorations-Drehelements 5 bei
diesem Ausführungsbeispiel in Einklang mit der Sinuskurve,
so daß das Dekorations-Drehelement eine ruckfreie, sanfte
Bewegung ausführt, als würde es über eine Spiralfeder zur
Erzielung der hin- und hergehenden Drehbewegung
angetrieben.
Da der Drehwinkel R oder die Drehperiode des Dekorations-
Drehelements 5 durch die Datentabelle bestimmt ist, kann
jede gewünschte Drehbewegung in einfacher Weise durch Ein
schreiben geeigneter Daten in die Speicherschaltung 1 ver
wirklicht werden.
Es besteht daher keine Notwendigkeit, die Masse und Rotati
onsperiode des Dekorations-Drehelements zu berücksichtigen,
die bei Auslegung der Spiralfeder in Betracht gezogen
werden müßten.
Es wird nun ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Antriebseinrichtung für ein Drehelement beschrieben.
Wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt, besteht ein Gehäuse 6
aus einem unteren Gehäuseteil 6a und einem oberen Gehäuse
teil 6b, wobei der Schrittmotor 4 in vertikaler Position
angeordnet und sein Rotor 4a im unteren Gehäuseteil 6a ge
lagert ist. Der Schrittmotor 4 weist zwei Ständer 4b und 4c
sowie eine hierum gewickelte Treiberspule 4d auf. Ein
oberer Abschnitt des Rotors 4a besitzt ein integral hiermit
drehbares Rotorritzel 4e, das zusammen mit einem Antriebs
rad 7, einem einstückig mit dem Antriebsrad 7 ausgebildeten
Antriebsritzel 7a, einer Ausgangswelle 8 und einem integral
mit der Ausgangswelle 8 drehbaren Ausgangsrad 9 einen Ge
triebezug zum Übertragen einer Drehantriebskraft einer hin
und hergehenden Bewegung auf das Dekorations-Drehelement 5
bildet.
In einem anderen Abschnitt innerhalb des Gehäuses 6 ist
eine Leiterplatte 10 angeordnet, die mit der Speicherschal
tung 1, der Steuerschaltung 2, der Motortreiberschaltung 3
und weiteren Schaltungselementen versehen und über Lei
tungsdrähte 11 mit dem Schrittmotor 4 verbunden ist.
Die Ausgangswelle 8 ist an ihrem unteren Ende im unteren
Gehäuseteil 6a und an ihrem oberen Abschnitt über eine
Buchse 12 im oberen Gehäuseteil 6b drehbar gelagert, wobei
das obere Ende der Ausgangswelle 8 nach oben aus dem Ge
häuse 6 herausragt. Das Dekorations-Drehelement 5 ist am
oberen Ende der Ausgangswelle 8 mit dieser drehbar befe
stigt.
In Fig. 9 ist ein Ausgangsrad bzw. Ausgangs-Zahnrad 109
dargestellt, das Nachgiebigkeit besitzt und anstelle des
Ausgangsrads des vorstehend beschriebenen Ausführungsbei
spiels eingesetzt werden kann. Dieses Ausgangs-Zahnrad 109
ist derart ausgebildet, daß ein mit dem Antriebsritzel 7a
in Eingriff stehender Zahnabschnitt 109a und ein an die
Ausgangswelle 8 angepaßter und mit dieser gekoppelter Na
benabschnitt 109b miteinander über drei kurvenförmig ge
krümmte lange nachgiebige Arme 109c verbunden sind. Die
durch jeden Treiberimpuls hervorgerufene intermittierende
Drehbewegung des Schrittmotors 4 wird daher bei ihrer Über
tragung auf den Zahnabschnitt 109a durch die nachgiebigen
Arme 109c moderiert bzw. gedämpft, so daß die Drehbewegung
des Dekorations-Drehelements 5 einer sanften Geschwindig
keitsveränderung unterliegt.
Wie vorstehend beschrieben, werden bei vorliegender Erfin
dung eine Speicherschaltung, in der eine Datentabelle für
die Steuerung der Zeitgabe der Ansteuerung des Dekorations-
Drehelements gespeichert ist, und eine Steuerschaltung zum
Steuern des Schrittmotors auf der Grundlage der Datenta
belle eingesetzt. Die hin- und hergehende Drehbewegung des
Dekorations-Drehelements kann daher in gewünschter Weise
eingestellt werden, wobei eine ansprechende Bewegung des
Dekorations-Drehelements erhalten wird. Weiterhin kann bei
vorliegender Erfindung dem Dekorations-Drehelement eine
hin- und hergehende Drehbewegung, deren Geschwindigkeit in
Übereinstimmung mit einer Sinuskurve variiert, ohne Verwen
dung des herkömmlichen, eine Spiralfeder erfordernden,
schwierig zu handhabenden und hohe Teilekosten mit sich
bringenden Antriebssystems aufgeprägt werden, so daß mit
der Erfindung Gegenstände (beispielsweise Uhren), die mit
einem Dekorations-Drehelement ausgestattet sind, mit nied
rigen Kosten erzeugt werden können.
Claims (3)
1. Antriebseinrichtung für ein Drehelement, mit einem
in beiden Richtungen drehbaren Schrittmotor (4) zum hin-
und hergehenden Antreiben des Drehelements (5), einer Spei
cherschaltung (1) zum Speichern einer Datentabelle, auf de
ren Grundlage die Ansteuerungs-Zeitgabe des Schrittmotors
(4) bestimmt wird, und einer Steuerschaltung (2) zum Steu
ern der Schrittmotoransteuerung auf der Grundlage der in
der Speicherschaltung (1) gespeicherten Daten.
2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, bei der die
Datentabelle aus numerischen Werten besteht, die repräsen
tativ für den Impuls-Zwischenabstand der Treiberimpulse für
den Schrittmotor (4) und derart festgelegt sind, daß die
Drehgeschwindigkeit des Drehelements (5) sich in Überein
stimmung mit einer Sinuskurve verändert.
3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, bei der der
Impuls-Zwischenabstand (d) durch eine Sekans-Funktion des
Drehwinkels des Drehelements (5) repräsentiert ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33288990 | 1990-11-29 | ||
JP3043718A JP2500504B2 (ja) | 1990-11-29 | 1991-03-08 | 回転飾りの駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4135519A1 true DE4135519A1 (de) | 1992-06-04 |
DE4135519C2 DE4135519C2 (de) | 1994-02-24 |
Family
ID=26383532
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4135519A Expired - Fee Related DE4135519C2 (de) | 1990-11-29 | 1991-10-28 | Antriebsvorrichtung für ein Drehelement |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5402395A (de) |
JP (1) | JP2500504B2 (de) |
KR (1) | KR940005680B1 (de) |
DE (1) | DE4135519C2 (de) |
FR (1) | FR2670060B1 (de) |
GB (1) | GB2252428B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4308220A1 (de) * | 1992-03-23 | 1993-09-30 | Seikosha Kk | Antriebseinheit für ein Dekorationsdrehelement |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2289959B (en) * | 1992-03-23 | 1996-04-03 | Seikosha Kk | Drive unit for a rotary decoration |
JP2572725Y2 (ja) * | 1993-12-28 | 1998-05-25 | リズム時計工業株式会社 | 時計用回転飾り |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE8321259U1 (de) * | 1983-07-23 | 1984-01-12 | Jahresuhren-Fabrik GmbH Aug. Schatz & Söhne, 7740 Triberg | Elektronische Drehpendeluhr |
JPS5962589U (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-24 | ジエコ−株式会社 | 往復回転装置 |
JPS6021821Y2 (ja) * | 1980-08-05 | 1985-06-28 | 株式会社精工舎 | 回転飾りの駆動装置 |
JPS6344787Y2 (de) * | 1983-03-15 | 1988-11-21 | ||
DE3110784C2 (de) * | 1980-03-19 | 1990-01-18 | Seiko Epson Corp. | |
DE3830398A1 (de) * | 1988-09-07 | 1990-03-15 | Bodenseewerk Perkin Elmer Co | Antriebsvorrichtung zum antreiben eines schwingpolarisators |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2350340C3 (de) * | 1973-10-06 | 1981-09-24 | Kieninger & Obergfell Fabrik für technische Laufwerke und Apparate, 7742 St. Georgen | Elektrische Uhr mit einem Laufregelung des Uhrwerks dienenden Gangordner und einem Torsionspendel |
US4038588A (en) * | 1976-02-03 | 1977-07-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Precision amplitude control system for a high q torsion pendulum |
JPS57106395A (en) * | 1980-12-18 | 1982-07-02 | Oki Electric Ind Co Ltd | Inversion driving method for pulse motor |
US4482260A (en) * | 1981-07-10 | 1984-11-13 | Kieninger & Obergfell | Electromechanical clock |
US4648026A (en) * | 1984-12-20 | 1987-03-03 | Tektronix, Inc. | Microprocessor stepper motor drive |
US4714867A (en) * | 1986-09-30 | 1987-12-22 | Design Components Incorporated | Method and apparatus for controlling a stepper motor with a programmable parabolic velocity profile |
GB2197969B (en) * | 1986-10-28 | 1990-05-16 | Seiko Epson Corp | Energy storing apparatus, e.g. for use in a timepiece |
IT211782Z2 (it) * | 1987-08-04 | 1989-05-08 | Barbieri Raul Milano | Orologio con elemento pendolare. |
US4839874A (en) * | 1987-09-17 | 1989-06-13 | Seiko Instruments Inc. | Electronic watch with moving member |
JPH0729513Y2 (ja) * | 1988-04-06 | 1995-07-05 | セイコーエプソン株式会社 | 電子時計用回路 |
-
1991
- 1991-03-08 JP JP3043718A patent/JP2500504B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-09-18 KR KR1019910016305A patent/KR940005680B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1991-10-28 DE DE4135519A patent/DE4135519C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-19 FR FR9114230A patent/FR2670060B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-21 US US07/795,813 patent/US5402395A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-28 GB GB9125335A patent/GB2252428B/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3110784C2 (de) * | 1980-03-19 | 1990-01-18 | Seiko Epson Corp. | |
JPS6021821Y2 (ja) * | 1980-08-05 | 1985-06-28 | 株式会社精工舎 | 回転飾りの駆動装置 |
JPS5962589U (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-24 | ジエコ−株式会社 | 往復回転装置 |
JPS6344787Y2 (de) * | 1983-03-15 | 1988-11-21 | ||
DE8321259U1 (de) * | 1983-07-23 | 1984-01-12 | Jahresuhren-Fabrik GmbH Aug. Schatz & Söhne, 7740 Triberg | Elektronische Drehpendeluhr |
DE3830398A1 (de) * | 1988-09-07 | 1990-03-15 | Bodenseewerk Perkin Elmer Co | Antriebsvorrichtung zum antreiben eines schwingpolarisators |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4308220A1 (de) * | 1992-03-23 | 1993-09-30 | Seikosha Kk | Antriebseinheit für ein Dekorationsdrehelement |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB9125335D0 (en) | 1992-01-29 |
JPH04213095A (ja) | 1992-08-04 |
GB2252428A (en) | 1992-08-05 |
GB2252428B (en) | 1994-09-14 |
DE4135519C2 (de) | 1994-02-24 |
KR920010377A (ko) | 1992-06-26 |
JP2500504B2 (ja) | 1996-05-29 |
FR2670060A1 (fr) | 1992-06-05 |
US5402395A (en) | 1995-03-28 |
KR940005680B1 (ko) | 1994-06-22 |
FR2670060B1 (fr) | 1995-08-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2702488A1 (de) | Elektrische, automatische, muster naehende naehmaschine | |
DE4135519C2 (de) | Antriebsvorrichtung für ein Drehelement | |
DE2048837A1 (de) | Ziffernmassige Anzeigevorrichtung, insbesondere m Uhren | |
DE3444375A1 (de) | Umkehrbarer mechanismus zur ausfuehrung einer intermittierenden drehbewegung | |
DE4308220C2 (de) | Antriebseinheit für ein Dekorationsdrehelement | |
DE3213836C2 (de) | ||
DE1638077A1 (de) | Antriebsverfahren fuer eine Motoranordnung mit einer Mehrzahl von Schrittmachern | |
DE3912238C2 (de) | Elektronische Uhr mit analoger Zeitanzeige | |
DE2350340C3 (de) | Elektrische Uhr mit einem Laufregelung des Uhrwerks dienenden Gangordner und einem Torsionspendel | |
DE2446095A1 (de) | Gezeitenuhr | |
DE2249807A1 (de) | Zweirichtungs-drehschaltmechanismus | |
DE2803837C3 (de) | Digital anzeigende Uhr | |
DE68902712T2 (de) | Uhr mit einer exzentrischen anzeigeeinheit. | |
DE1485177C3 (de) | Zickzack-Nähmaschine | |
DE463407C (de) | Spielzeug-Uhr | |
DE3102675C2 (de) | Anordnung zur Auswahl und Korrektur von Informationen bei einer elektronischen Uhr | |
DE1588934C3 (de) | Einrichtung zur Phasenanpassung | |
CH660889A5 (de) | Auf einer zickzack-naehmaschine hergestellte naehmusteranordnung. | |
DE2750949A1 (de) | Untersetzungsvorrichtung mit zwei untersetzungsverhaeltnissen fuer eine schnelle selbsttaetige umschaltung | |
DE2115143C3 (de) | I mpulsgesteuerte Antriebsvorrichtung für mechanische X-Y-Schreiber | |
EP1004532A1 (de) | Energiespeicher für eine Vorrichtung zum Aufwickeln eines Fadens | |
DE2227695C3 (de) | Vorrichtung zur Erzeugung von Zeitimpulsen | |
DE2154769C2 (de) | Zeitschalter | |
DE1047907B (de) | Aufzieh- und Einstellvorrichtung fuer einen Zeitschalter | |
DE894624C (de) | Einrichtung zur Integration von Differentialgleichungen erster und hoeherer Ordnung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: HOFFMANN, E., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 82166 GRAEFELFING |
|
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SEIKO CLOCK INC., TOKIO/TOKYO, JP |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |