EP0848842B2 - Uhrwerk - Google Patents

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EP0848842B2
EP0848842B2 EP96923940A EP96923940A EP0848842B2 EP 0848842 B2 EP0848842 B2 EP 0848842B2 EP 96923940 A EP96923940 A EP 96923940A EP 96923940 A EP96923940 A EP 96923940A EP 0848842 B2 EP0848842 B2 EP 0848842B2
Authority
EP
European Patent Office
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circuit
generator
capacitive component
timepiece movement
voltage
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP96923940A
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English (en)
French (fr)
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EP0848842A1 (de
EP0848842B1 (de
Inventor
International S.A. Richemont
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Richemont International SA
Original Assignee
Richemont International SA
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Publication date
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Application filed by Richemont International SA filed Critical Richemont International SA
Publication of EP0848842A1 publication Critical patent/EP0848842A1/de
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Publication of EP0848842B1 publication Critical patent/EP0848842B1/de
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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C10/00—Arrangements of electric power supplies in time-pieces
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C11/00—Synchronisation of independently-driven clocks

Definitions

  • the invention relates to a movement according to the preamble of patent claim 1.
  • the spring via a gear train a time display and a generator supplying an AC voltage.
  • the generator feeds a voltage converter circuit
  • the voltage converter circuit feeds a capacitive component
  • the capacitive component feeds a reference electronic circuit having a stable oscillator and an electronic control circuit.
  • the electronic control circuit comprises a comparator logic circuit and an energy dissipation circuit connected to an output of the comparator logic circuit and controllable by the comparator logic circuit in its power consumption.
  • One input of the comparator logic shaft is connected to the electronic reference circuit and another input of the comparator logic circuit is connected to the generator via a comparator stage and an auto-coincidence circuit.
  • the comparator logic circuit is adapted to compare a clock signal from the electronic reference circuit with a clock signal from the generator, and controls the magnitude of the power consumption of the electronic control circuit over the amount of power consumption of the energy dissipation circuit, depending on the result of this comparison this way, via the control of the control circuit power consumption regulates the gear of the generator and thus the course of the time display.
  • the power consumption of the Energy dissipationsscnies in the known from CH-597 636 clockwork is controlled by the comparator logic circuit according to CH-597 636, however, only in two stages. Namely, the power consumption of the energy dissipation circuit according to CH-597 636 is either maximum or zero. This means that the generator can either be braked only with maximum strength or not at all. This results in considerable control oscillations in the gear regulation of the movement. On this catfish results in a relatively poor energetic efficiency of the movement.
  • the voltage converter circuit according to CH-597 636 is a rectifier.
  • Diodes are commonly used in the watch-making technique for rectification, for example, as disclosed in GB-A-2,158,274, EP-A-0,326,312, US-A-4,653,931, EP-A-0,467,667, EP-A-0,326,313, EP-A -0,309,164, EP-A-0,241,219 and EP-A-0,679,968.
  • Diodes are passive components. The use of diodes as a rectifier during the entire life of a clockwork affected due to the diode threshold voltage, the energetic efficiency of the movement. Fermer is referred to EP-A-0,695,978.
  • General technical background, which is not relevant in the present context, is given by JP-A-58-179379. Of relevance in the present context, however, is EP-B-0,157,789.
  • the required drive power consists of the mechanical drive power for the movement, the friction power and the electrical power of the generator.
  • the electric power output of the generator is determined by the power consumption of an energy-consuming electronic circuit connected to the generator. It should also be noted that the frictional loss of the generator is directly related to the voltage induced by the generator. As a rough estimate is that the mass of a rotor of the generator must be higher, the higher the induced voltage should be.
  • the invention has for its object to provide a clock, the spring via a gear train a time display and a generator supplying an AC voltage and can be operated in energetically particularly favorable manner.
  • control oscillations can be reduced and in this way energy losses associated with the control oscillations can be reduced.
  • the power consumption of the electronic control circuit in a predetermined size range is even substantially steplessly controlled. This is a comparison with the clockwork according to the CH-597 636 significant reduction in the control vibrations and related significant improvement in the energy efficiency of the movement given.
  • FIG. 1 an electronic part of a movement according to the invention is shown as a block diagram.
  • a generator 1 supplying an alternating voltage is connected via an unillustrated gear train to a spring, also not shown.
  • the spring drives the generator 1 and a time display, not shown.
  • the nominal frequency of the AC voltage of the generator 1 is advantageously 2 n Hz, where n is a non-zero natural number.
  • the mechanical part of the movement according to the invention is state of the art. Reference is made in this regard to CH-597 636.
  • the voltage source circuit 2 feeds a first capacitive component 10.
  • the first capacitive component 10 supplies an electronic reference circuit 3, 4, 5 with a stable oscillator 3, 4 and an electronic control circuit 6, 7, 8, 9
  • the stable oscillator 3, 4 has a quartz crystal 4 whose oscillation defines a reference frequency.
  • the voltage converter circuit 2, the electronic control circuit 6, 7, 8, 9 and the electronic reference circuit 3, 5 with the exception of the quartz crystal 4 and with the exception of all the capacitive components present in said circuits are constructed as an IC 11. In another embodiment, even the capacitive components are integrated into the IC 11.
  • the electronic control circuit 6, 7, 8, 9 has a comparator logic circuit 6, whose one input to the electronic reference circuit 3, 4, 5 and the other input via a zero crossing of the AC voltage detecting comparator stage 7 and an anti-coincidence circuit 8 with connected to the generator 1.
  • the anti-coincidence circuit 8 is essentially a latch which prevents simultaneous input of pulses on both inputs of the comparator logic circuit 6.
  • the electronic control circuit 6, 7, 8, 9 has a connected to an output of the comparator logic circuit 6 and controllable by the comparator logic circuit 6 in their power consumption Energydissipationsscrien 9.
  • the energy dissipation circuit 9 is made up of a large number of identical ohmic resistors.
  • the size of an ohmic resistor is small in comparison with the magnitude of the resistance that results when all the ohmic resistances in series are connected in series.
  • the comparator logic circuit 6 controls the power consumption of the energy dissipation circuit 9 by counting a number of changed in the current path connected ohmic resistors. In this way, the power consumption of the electronic control circuit 6, 7, 8, 9 in a predetermined by the number of resistors size range is controlled substantially continuously.
  • the energy dissipation circuit 9 is also possible to construct the energy dissipation circuit 9 as a controllable current source.
  • the comparator logic circuit 6 compares a coming from the electronic reference circuit 3, 4, 5 clock signal with a derived from the generator 1 clock signal. Depending on the result of this comparison, the comparator logic circuit 6 controls the amount of power consumption of the electronic control circuit 6, 7, 8, 9 over the amount of power consumption of the Energydissipationsscrien 9. In this way, via the control of the control circuit power consumption of the gear of the generator 1 and thus the course of the time display regulated.
  • the control is designed so that the gear of the time display is synchronized in the desired manner with the reference frequency supplied by the quartz crystal 4.
  • the comparator logic circuit 6 has a counter whose count corresponds to a gear difference between the generator 1 and the electronic reference circuit 3, 4, 5.
  • the power consumption of the Energydissipationsscnies 9 is controlled in dependence on the count of the counter. Depending on the state of the counter 9 more or less energy is dissipated in the Energydissipationsscnies and thus the generator 1 more or less charged. Each count is associated with a predetermined effective resistance combination in the Energydissipationsscnies 9.
  • the comparator logic circuit 6, depending on the count can switch on or off the active current path, the ohmic resistances present in the energy dissipation circuit 9 individually and in various combinations in the active current path. In this case, of course, the case is provided that is switched at one or more counter readings none of said ohmic resistors in the active current path.
  • the control is limited by the fact that on reaching a certain maximum level of the counter counting of generator pulses is interrupted. This is particularly necessary to ensure trouble-free starting of all electronic components of the movement in the event that the spring is first re-opened after a complete stop of the movement.
  • a similar effect is achieved if the comparator logic circuit 6 and the Energydissipationsschaftung 9 so coordinated that the power consumption of the Energydissipationsscaria 9 for a predetermined Zahlerstands Scheme (eg 0 to 16) is kept minimal and linear when exceeding the predetermined meter reading range changes proportionally to the meter reading.
  • control can be interrupted at a certain low level of the counter and a counting of pulses.
  • the movement also has a device, not shown, for displaying the power reserve as a function of the count.
  • the power reserve is displayed by means of an LCD.
  • the electronic reference circuit 3, 4, 5 has a frequency divider circuit 5 connected between the stable oscillator 3, 4 and the connection to the electronic control circuit 6, 7, 8, 9. This divides the supplied from the quartz crystal 4 reference frequency in a defined manner to allow easier synchronization of the time display.
  • the voltage converter circuit 2 fulfills both a rectifier function and a voltage tripler function.
  • a first diode 14 is connected in series with the generator 1 and with the first capacitive component 10.
  • a first switch 19 is connected in parallel with the first diode 14, but in series with the generator 1 and in series with the first capacitive component 10. The first switch 19 is actively controlled by a first comparator 21.
  • the voltage converter circuit further comprises a voltage tripler circuit 12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23, the input side to the generator 1 and the load side to the first capacitive element 10 and to the parallel connection of the first diode 14 and the first switch 19th is coupled.
  • a load-side connection of the voltage tripler circuit 12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23 opens together with the terminal of the first capacitive component 10 facing away from the first diode 14 into a ground node 22.
  • the first comparator 21 compares the electrical potential at the terminal of the first capacitive component 10, which is not at ground potential, with the electrical potential of the non-ground potential load-side terminal of the voltage tripler circuit 12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23.
  • the first switch 19 is closed by the first comparator 21 only when the voltage of the first capacitive element 10 for operating the first comparator 21 is sufficient and the electric potential the ground-free load-side terminal of the voltage trip circuit 12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23 is high enough for further charging of the first capacitive element 10.
  • the first switch 19 is a first field-effect transistor and connected so that in its locked state, a part of its structure acts as a first diode 14.
  • the spring, the gear train, the generator 1, the voltage converter circuit 2 and the electronic control circuit 6, 7, 8, 9 are designed so that the generator 1 immediately after a start of the movement until the time of charging of the first capacitive element 10 on the predetermined value operates at a speed which is greater than the target speed of the generator 1. In this case, charging of the first capacitive component 10 takes place via the first diode 14.
  • the voltage value of the first capacitive component 10 which is sufficient for operating the first comparator 21 and for operating a second comparator 20 present in the voltage tripler circuit 12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23 and explained in more detail below is shown in FIG 0.6 V.
  • the voltage drop across the first diode 14 is 400 mV.
  • the first comparator 21 closes, as soon as the voltage supplied by the voltage tripler circuit 12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23 is higher than the voltage of the first capacitive element 10, the first switch 19, i. he opens the first field effect transistor.
  • the voltage drop across the channel of the first field effect transistor is only 10 mV. The voltage loss is thus significantly reduced.
  • the first comparator 21 closes the first field effect transistor. If the voltage supplied by the voltage tripler circuit 12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23 again increases to a sufficiently large value, the first comparator 21 opens the first field-effect transistor again and so on. The charging of the first capacitive element 10 thus takes place only in the start-up phase of the movement on the afflicted with a highchrosveriust first diode 14.
  • the voltage converter circuit 2 in addition to its rectifier function must also fulfill aaasvervielfacherfunktion, including the already mentioned,tosvervielfacherscaria 12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23 is used.
  • the voltage multiplier circuit 12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23 is a voltage tripler circuit. Two different embodiments of the voltage tripler circuit are shown in FIGS.
  • a first embodiment of the voltage tripler circuit (see FIG. 2) further comprises a parallel connection of a second diode 12 and a second switch 17 and a parallel connection of a third diode 23 and a third switch 18.
  • the parallel connection of the second diode 12 and the second switch 17 is connected in series between the generator-side terminal of the second capacitive component 15 and the load-side terminal of the third capacitive component 16.
  • the parallel connection of the third diode 23 and the third switch 18 is connected in series between the generator-side terminal of the third capacitive element 16 and the load-side terminal of the second capacitive element 15.
  • the first embodiment of the voltage tripler circuit also has a fourth diode 13 connected in series between the load-side terminals of the second and third capacitive components 15, 16 ,
  • the second, the third and the fourth diode 12, 23, 13 are connected in the same forward direction, and the first diode 14 is connected in the opposite direction of passage.
  • the second comparator 20 compares the electrical potential at the connected to the second capacitive element 15 terminal of the generator 1 with the electrical potential at the load-side terminal of the third capacitive element 16.
  • the second and / or the third switch 17, 18 is through the second comparator 20 closed only when the voltage of the first capacitive Component 10 is sufficient for operating the second comparator 20 and provided by the generator 1 available electrical potential for charging the second and the third capacitive element 15, 16 is high enough.
  • the second switch 17 is a second field effect transistor
  • the third switch 18 is a third field effect transistor.
  • the second field effect transistor is connected so that in its locked state, part of its structure acts as a second diode 12.
  • the third field effect transistor is switched so that in its locked state, a part of its structure acts as a third diode 23.
  • the second field effect transistor and the third field effect transistor are initially blocked.
  • the charging of the second capacitive component 15 and of the third capacitive component 16 takes place via the second, third and fourth diode 12, 23, 13.
  • the second comparator 20 opens the second field effect transistor and the third field effect transistor.
  • the charging of the second and the third capacitive component 15, 16 now takes place via the second field effect transistor and the third field effect transistor.
  • the reduction of the voltage losses is analogous to the above-described reduction of the voltage loss during the transition from the first diode 14 to the first field effect transistor.
  • the opening and closing of the second and the third field effect transistor by the second comparator 20 In an analogous manner, the opening and closing of the second and the third field effect transistor by the second comparator 20. If the voltage supplied by the generator 1 falls below the voltage of the third capacitive element 16, the second comparator 20 blocks the second and the third field effect transistor , As the voltage supplied by the generator 1 increases above the voltage of the third capacitive device 16, the second and third field effect transistors are opened, i. the second and third switches 17, 18 are closed. Compared to pure diode use thus results in the dosesverdreifachersciens a more economical use of the energy reserve of the movement, whereby the power reserve is increased.
  • FIG. 3 shows a second embodiment of the voltage tripler circuit in which, unlike the first embodiment of the voltage tripler circuit, the circuit branch containing the fourth diode 13 is missing. Since the fourth diode 13 is not absolutely necessary for the operation of the voltage tripler circuit, the second embodiment of the voltage tripler circuit also ensures reliable operation of the voltage converter circuit 2. Of course, the respective existing diodes always have to be suitably adapted to the current circuit environment in their dimensioning. The same applies to the third embodiment of the voltage tripler circuit shown in FIG. 4, which has only the circuit branch with the fourth diode 13, but not the circuit branches with the second diode 12 and the third diode 23.
  • the second switch 17 occurs alone or in the fourth embodiment of the voltage tripler circuit third switch 18 alone.
  • the voltage converter circuit 2 and the electronic control circuit 6, 7, 8, 9 are tuned such that the power consumption of the Energydissipationsscrien 9 assumes a minimum value while any of the capacitive devices 10, 15, 16 is charged.
  • the voltage converter circuit 2 and the electronic control circuit 6, 7, 8, 9 are designed so that the power consumption of the Energydissipationsscrien 9 at intervals of 3 x 10 -2 s regularly for 5 x 10 -4 s assumes a minimum value to the comparators 20th , 21 to allow a potential comparison according to their function. If the potential comparison were carried out at a generator load that is above the minimum load of the generator 1, then the comparators 20, 21 with respect to the charging possibilities of the capacitive components 10, 15, 16 would come to wrong conclusions, because they would be compared to the generator voltage at minimum load detect reduced generator voltage.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Uhrwerk nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Aus der CH-597 636 ist ein Uhrwerk bekannt, dessen Feder über ein Räderwerk eine Zeitanzeige und einen eine Wechselspannung liefernden Generator antreibt. Der Generator speist eine Spannungswandlerschaltung, die Spannungswandlerschaltung speist ein kapazitives Bauelement, und das kapazitive Bauelement speist eine elektronische Referenzschaltung mit einem stabilen Oszillator sowie eine elektronische Regelschaltung. Die elektronische Regelschaltung weist eine Komparator-Logik-Schaltung und eine mit einem Ausgang der Komparator-Logik-Schaltung verbundene und durch die Komparator-Logik-Schaltung In Ihrer Leistungsaufnahme steuerbare Energiedissipationsschaltung auf. Ein Eingang der Komparator-Logik-Schaftung ist mit der elektronischen Referenzschaltung und ein anderer Eingang der Komparator-Logik-Schaltung mit dem Generator über eine Komparatorstufe und eine Autikoinzidenz-Schaltung verbunden. Die Komparator-Logik-Schaltung ist so ausgelegt, daß sie ein von der elektronischen Referenzschaltung kommendes Taktsignal mit einem vom Generator stammenden Taktsignal vergleicht, in Abhängigkeit vom Ergebnis dieses Vergleichs die Größe der Leistungsaufnahme der elektronischen Regelschaltung über die Größe der Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung steuert und auf diese Weise über die Steuerung der Regelschaltungsleistungsaufnahme den Gang des Generators und damit den Gang der Zeitanzeige regelt.
  • Die Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung in dem aus der CH-597 636 bekannten Uhrwerk Ist durch die Komparator-Logik-Schaltung nach der CH-597 636 allerdings nur in zwei Stufen steuerbar. Die Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung gemäß der CH-597 636 ist nämlich entweder maximal oder null. Das bedeutet, daß der Generator entweder nur mit maximaler Stärke oder überhaupt nicht gebremst werden kann. Daraus resultieren erhebliche Regelschwingungen bei der Gangregelung des Uhrwerks. Auf diese Welse ergibt sich ein relativ schlechter energetischer Wirkungsgrad des Uhrwerks.
  • Die Spannungswandlerschaltung gemäß der CH-597 636 ist ein Gleichrichter. Gewöhnlich verwendet man in der Uhrentechnik zur Gleichrichtung Dioden, wie es zum Beispiel aus den Druckschriften GB-A-2,158,274, EP-A-0,326,312, US-A-4,653,931, EP-A-0,467,667, EP-A-0,326,313, EP-A-0,309,164, EP-A-0,241,219 und EP-A-0,679,968 bekannt ist. Dioden sind passive Bauelemente. Die Verwendung von Dioden als Gleichrichter während der gesamten Laufzeit eines Uhrwerks beeinträchtigt wegen der Diodenschwellspannung den energetischen Wirkungsgrad des Uhrwerks. Fermer sei auf die EP-A-0,695,978 verwiesen. Allgemeiner technischer Hintergrund, der jedoch im vorliegenden Zusammenhang nicht relevant ist, wird durch JP-A-58-179379 gegeben. Von Relevanz im vorliegenden Zusammenhang ist jedoch die EP-B-0,157,789.
  • Bei einem Uhrwerk, dessen Fader über ein Räderwerk eine Zeitanzeige und einen Generator antreibt, besteht ein Problem darin, daß in der Feder nur eine begrenzte Energie gespeichert werden kann. Je mehr Leistung für den Antrieb des Uhrwerks gebraucht wird, umso kürzer wird die Gangreserve des Uhrwerks. Die benörtige Antriebsleistung setzt sich zusammen aus der mechanischen Antriebsleistung für das Uhrwerk, der Reibleistung und der elektrischen Leistung des Generators. Die elektrische Leistungsabgabe des Generators wird bestimmt durch die Leistungsaufnahme einer mit dem Generator verbundenen Energie verbrauchenden elektronischen Schaltung. Ferner ist zu berücksichtigen, daß die Reibleistung des Generators in einem direkten Zusammenhang mit der durch den Generator induzierten Spannung steht. Als grobe Abschätzung gilt, daß die Masse eines Rotors des Generators umso höher sein muß, je höher die induzierte Spannung sein soll. Mit der Masse des Rotors wächst jedoch auch die Reibleistung sowie das Massenträgheitsmoment des Rotors. Ein relativ hohes Massenträgheltsmoment des Rotors ist jedoch gegenüber einem relativ kleinen Massenträgheitsmoment nachteilig. Wird der Rotor z.B. durch einen Schlag gestoppt, so läuft er bei einem relativ großen Massenträgheitsmomani langsamer wieder an als bei einem relativ kleinen Massenträgheitsmoment. Hat der Rotor ein relativ großes Massenträgheitsmoment, dauert es also länger, bis er seine Nenndrehzahl wieder erreicht. Dadurch ist die Gefahr, daß das kapazitive Bauelement während der Anlaufphase des Rotors unter einen zum Betreiben der Uhrwerkelektronik notwendigen Spannungspegel entladen wird, natürlich größer als bei einem Rotor mit relativ kleinem Massenträgheitsmoment, der stärker beschleunigt und so die Nenndrehzahl schneller wieder erreicht.
  • Große elektrische und mechanische Energieverluste führen jedoch zwangsläufig zu einer kleinen Gangreserve oder zur Herstellung eines Uhrwerks mit einer großen Feder, wodurch das Uhrwerk insgesamt ein großes Volumen erhält.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Uhrwerk bereitzustellen, dessen Feder über ein Räderwerk eine Zeitanzeige und einen eine Wechselspannung liefernden Generator antreibt und das in energetisch besonders günstiger Weise betrieben werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Uhrwerk mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäße Lösung können die Regelschwingungen verkleinert und auf diese Weise mit den Regelschwingungen verbundene Energieverluste verringert werden.
  • Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein erfindungsgemäßes Uhrwerk mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2 und durch ein erfindungsgemäßes Worwesk mit dem Merkmalen des Patentanspruchs 3.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Uhrwerk nach Patentanspruch 3 ist die Leistungsaufnahme der elektronischen Regelschaltung in einem vorbestimmten Größenbereich sogar im wesentlichen stufenlos steuerbar. Damit ist eine gegenüber dem Uhrwerk gemäß der CH-597 636 deutliche Verringerung der Regelschwingungen und damit zusammenhängend deutliche Verbesserung des energetischen Wirkungsgrads des Uhrwerks gegeben.
  • Vorteilhalte Ausgestaltungen erfindungsgemäßer Uhrwerke sind gegenstand der Unteransprüche 4 bis 37.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
    • Flg. 1
    ein Blockschaltbild eines elektronischen Teils eines erfindungsgemäßen Uhrwerks,
    Fig. 2
    schematisch eine Spannungswandlerschaltung mit einer ersten Ausführungsform einer Spannungsverdreifacherschaltung,
    Fig. 3
    schematisch die Spannungswandlerschaltung mit einer zweiten Ausführungsform der Spannungsverdreifacherschaltung und
    Fig. 4
    schematisch die Spannungswandlerschaltung mit einer dritten Ausführungsform der Spannunssverdreitacherschaltung.
  • In Fig. 1 ist ein elektronischer Teil eines erfindungsgemäßen Uhrwerks als Blockschaltbild dargestellt. Ein eine Wechselspannung liefernder Generator 1 ist über ein nicht dargestelltes Räderwerk mit einer ebenfalls nicht dargestellten Feder verbunden. Die Feder treibt den Generator 1 und eine nicht dargestellte Zeitanzeige an. Die Sollfrequenz der Wechselspannung des Generators 1 beträgt vorteilhafterweise 2n Hz, wobei n eine von Nullverschiedene natürliche Zahl ist. Der mechanische Teil des erfindungsgemäßen Uhrwerks ist Stand der Technik. Es wird diesbezüglich auf die CH-597 636 verwiesen.
  • Der Generator 1 speist eine Spannungswandlerschaltung 2. Die Spannungswandlerschaltung 2 speist ein erstes kapazitives Bauelement 10. Das erste kapazitive Bauelement 10 speist eine elektronische Referenzschaltung 3, 4, 5 mit einem stabilen Oszillator 3, 4 und eine elektronische Regelschaltung 6, 7, 8, 9. Der stabile Oszillator 3, 4 weist einen Schwingquarz 4 auf, dessen Schwingung eine Referenzfrequenz definiert. Die Spannungswandlerschaltung 2, die elektronische Regelschaltung 6, 7, 8, 9 und die elektronischen Referenzschaltung 3, 5 mit Ausnahme des Schwingquarzes 4 und mit Ausnahme sämtlicher in den genannten Schaltungen vorhandener kapazitiver Bauelemente sind als ein IC 11 aufgebaut. Bei einer anderen Ausführungsform sind sogar auch die kapazitiven Bauelemente in den IC 11 integriert.
  • Die elektronische Regelschaltung 6, 7, 8, 9 weist eine Komparator-Logik-Schaltung 6 auf, deren einer Eingang mit der elektronischen Referenzschaltung 3, 4, 5 und deren anderer Eingang über eine den Nulldurchgang der Wechselspannung erfassende Komparatorstufe 7 und eine Antikoinzidenzschaltung 8 mit dem Generator 1 verbunden ist. Die Antikoinzidenzschaltung 8 ist Im wesentlichen ein Zwischenspeicher, der ein gleichzeitiges Einlaufen von Impulsen auf beiden Eingängen der Komparator-Logik-Schaltung 6 verhindert. Ferner weist die elektronische Regelschaltung 6, 7, 8, 9 eine mit einem Ausgang der Komparator-Logik-Schaltung 6 verbundene und durch die Komparator-Logik-Schaltung 6 in ihrer Leistungsaufnahme steuerbare Energiedissipationsschaltung 9 auf.
  • Die Energiedissipationsschaltung 9 ist aus einer Vielzahl gleicher ohmscher Widerstände aufgebaut Die Größe eines ohmschen Widerstandes ist im Vergleich zur Größe des Widerstandes, der sich ergibt, wenn alle vorhandenen ohmschen Widerstände in Reihe geschaltet werden, klein. Die Komparator-Logik-Schaltung 6 steuert die Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung 9, indem sie eine Anzahl von in den Strompfad geschalteten ohmschen Widerständen verändert. Auf diese Weise ist die Leistungsaufnahme der elektronischen Regelschaltung 6, 7, 8, 9 in einem durch die Anzahl der Widerstände vorbestimmten Größenbereich im wesentlichen stufenlos steuerbar.
  • Es ist auch möglich, die Energiedissipationsschaltung 9 als regelbare Stromquelle aufzubauen.
  • Die Komparator-Logik-Schaltung 6 vergleicht ein von der elektronischen Referenzschaltung 3, 4, 5 kommendes Taktsignal mit einem vom Generator 1 stammenden Taktsignal. In Abhängigkeit vom Ergebnis dieses Vergleichs steuert die Komparator-Logik-Schaltung 6 die Größe der Leistungsaufnahme der elektronischen Regelschaltung 6, 7, 8, 9 über die Größe der Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung 9. Auf diese Weise wird über die Steuerung der Regelschaltungsleistungsaufnahme der Gang des Generators 1 und damit der Gang der Zeitanzeige geregelt. Die Steuerung ist so ausgelegt, daß der Gang der Zeitanzeige in gewünschter Weise mit der vom Schwingquarz 4 gelieferten Referenzfrequenz synchronisiert wird.
  • Die Komparator-Logik-Schaltung 6 weist einen Zähler auf, dessen Zählerstand einer Gangdifferenz zwischen dem Generator 1 und der elektronischen Referenzschaltung 3, 4, 5 entspricht. Die Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung 9 wird in Abhängigkeit vom Zählerstand der Zählers gesteuert. Je nach dem Stand des Zählers wird in der Energiedissipationsschaltung 9 mehr oder weniger Energie dissipiert und damit der Generator 1 mehr oder weniger belastet. Jedem Zählerstand ist eine vorbestimmte wirksame Widerstandskombination in der Energiedissipationsschaltung 9 zugeordnet. Das bedeutet, daß die Komparator-Logik-Schaltung 6 in Abhängigkeit vom Zählerstand die in der Energiedissipationsschaltung 9 vorhandenen ohmschen Widerstände einzeln und in verschiedenen Kombinationen in den aktiven Strompfad einschalten oder aus dem aktiven Strompfad herausschalten kann. Dabei ist selbstverständlich auch der Fall vorgesehen, daß bei einem oder mehreren Zählerständen überhaupt keiner der genannten ohmschen Widerstände in den aktiven Strompfad geschaltet wird.
  • Die Steuerung wird jedoch dadurch eingeschränkt, daß beim Erreichen eines bestimmten Höchststandes des Zählers ein Einzählen von Generatorimpulsen unterbrochen wird. Dies ist insbesondere notwendig, um ein problemloses Anlaufen aller elektronischen Komponenten des Uhrwerks für den Fall zu gewährleisten, daß die Feder nach einem vollständigen Stillstand des Uhrwerks erstmalig wieder aufgezogen wird. Eine ähnliche Wirkung erzielt man, wenn man die Komparator-Logik-Schaltung 6 und die Energiedissipationsschaftung 9 so aufeinander abstimmt, daß die Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung 9 für einen vorbestimmten Zahlerstandsbereich (z.B. 0 bis 16) minimal gehalten wird und sich bei Überschreitung des vorbestimmten Zählerstandsbereichs linear proportional zum Zählerstand ändert. Für das angeführte Beispiel würde das folglich bedeuten, daß sich bei Zählerständen über 16 die Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung 9 mit wachsendem Zählerstand linear proportional zum Zählerstand vergrößert und mit sinkendem Zählerstand linear proportional zum Zählerstand verkleinert. Das Minimieren der Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung 9 in dem genannten Zählerstandsbereich hat zur Folge, das ein Rotor des Generators 1 zunächst ungehindert wieder beschleunigen kann, falls er z.B. durch die Wirkung eines Schlags angehalten wurde. Eine solche möglichst ungehinderte und schnelle Beschleunigung auf die Nenndrehzahl ist aus den schon weiter oben im Zusammenhang mit den Erläuterungen zum Massenträgheitsmoment des Rotors ausführlich diskutierten Gründen erwünscht.
  • Zur Weiteren Stabilisierung der Steuerung kann bei einem bestimmten Tiefststand des Zählers auch ein Auszählen von Impulsen unterbrochen werden.
  • Das Uhrwerk weist ferner eine nicht dargestellte Einrichtung zur Anzeige der Gangreserve in Abhängigkeit vom Zählerstand auf. Die Anzeige der Gangreserve erfolgt mittels eines LCD.
  • Die elektronische Referenzschaltung 3, 4, 5 weist eine zwischen den stabilen Oszillator 3, 4 und den Anschluß an die elektronische Regelschaltung 6, 7, 8, 9 geschaltete Frequenzteilerschaltung 5 auf. Diese teilt die vom Schwingquarz 4 gelieferte Referenzfrequenz in definierter Weise, um eine einfachere Synchronisation der Zeitanzeige zu ermöglichen.
  • Wie Fig. 2 bis 4 entnommen werden kann, erfüllt die Spannungswandlerschaltung 2 sowohl eine Gleichrichterfunktion als auch eine Spannungsverdreifacherfunktion.
  • Mit dem Generator 1 und mit dem ersten kapazitiven Bauelement 10 in Reihe geschaltet ist eine erste Diode 14. Ein erster Schalter 19 ist parallel zur ersten Diode 14, jedoch in Reihe mit dem Generator 1 und in Reihe mit dem ersten kapazitiven Bauelement 10 geschaltet. Der erste Schalter 19 wird durch einen ersten Komparator 21 aktiv gesteuert.
  • Die Spannungswandlerschaltung weist ferner eine Spannungsverdreifacherschaltung 12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23 auf, die eingangsseitig an den Generator 1 und lastseitig an das erste kapazitive Bauelement 10 und an die Parallelschaltung der ersten Diode 14 und des ersten Schalters 19 gekoppelt ist. Ein lastseitiger Anschluß der Spannungsverdreifacherschaltung 12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23 mündet zusammen mit dem von der ersten Diode 14 abgewandten Anschluß des ersten kapazitiven Bauelements 10 in einen Masseknoten 22.
  • Der erste Komparator 21 vergleicht das elektrische Potential an dem nicht auf Massepotential liegenden Anschluß des ersten kapazitiven Bauelements 10 mit dem elektrischen Potential des nicht auf Massepotential liegenden lastseitigen Anschlusses der Spannungsverdreifacherschaltung 12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23. Der erste Schalter 19 wird durch den ersten Komparator 21 nur dann geschlossen, wenn die Spannung des ersten kapazitiven Bauelements 10 zum Betreiben des ersten Komparators 21 ausreicht und das elektrische Potential an dem massefreien lastseitigen Anschluß der Spannungsverdreifacherschaltung 12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23 zum weiteren Aufladen des ersten kapazitiven Bauelements 10 hoch genug ist.
  • Der erste Schalter 19 ist ein erster Feldeffekttransistor und so geschaltet, daß in seinem gesperrten Zustand ein Teil seiner Struktur als erste Diode 14 wirkt.
  • Die Feder, das Räderwerk, der Generator 1, die Spannungswandlerschaltung 2 und die elektronische Regelschaltung 6, 7, 8, 9 sind so ausgelegt, daß der Generator 1 unmittelbar nach einem Anlaufen des Uhrwerks bis zum Zeitpunkt des Aufladens des ersten kapazitiven Bauelements 10 auf den vorbestimmten Wert mit einer Drehzahl arbeitet, die größer als die Solldrehzahl des Generators 1 ist. Dabei erfolgt zunächst das Aufladen des ersten kapazitiven Bauelements 10 über die erste Diode 14.
  • Der Spannungswert des ersten kapazitiven Bauelements 10, der zum Betreiben des ersten Komparators 21 und zum Betreiben eines in der Spannungsverdreifacherschaltung 12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23 vorhandenen und weiter unten genauer erläuterten zweiten Komparators 20 ausreicht, ist in diesem Ausführungsbeispiel 0,6 V. Der Spannungsabfall über der ersten Diode 14 beträgt 400 mV. Sobald das erste kapazitive Bauelement 10 auf mindestens 0,8 V aufgeladen ist, ist auch ein problemloses Funktionieren der elektronischen Referenzschaltung 3, 4, 5 und der elektronischen Regelschaltung 6, 7, 8, 9 gewährleistet. Der erste Komparator 21 schließt, sobald die von der Spannungsverdreifacherschaltung 12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23 gelieferte Spannung höher ist als die Spannung des ersten kapazitiven Bauelements 10, den ersten Schalter 19, d.h. er öffnet den ersten Feldeffekttransistor. Der Spannungsabfall über dem Kanal des ersten Feldeffekttransistors beträgt jedoch nur 10 mV. Der Spannungsverlust wird also erheblich herabgesetzt. Sobald die von der Spannungsverdreifacherschaltung 12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23 gelieferte Spannung wieder unter die Spannung des ersten kapazitiven Bauelements 10 absinkt, schließt der erste Komparator 21 den ersten Feldeffekttransistor. Steigt die von der Spannungsverdreifacherschaltung 12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23 gelieferte Spannung abermals auf einen genügend großen Wert, so öffnet der erste Komparator 21 den ersten Feldeffekttransistor wieder und so weiter. Das Aufladen des ersten kapazitiven Bauelements 10 erfolgt also nur in der Anlaufphase des Uhrwerks über die mit einem hohen Spannungsveriust behaftete erste Diode 14. Im weiteren Gangverlauf wird dann das erste kapazitive Bauelement 10 nur noch über den Kanal des ersten Feldeffekttransistors geladen, was energetisch wesentlich günstiger als ein Laden über die erste Diode 14 ist. Auf diese Weise wird die Energiereserve des Uhrwerks sparsamer genutzt und die Gangreserve erhöht.
  • Nach dem heutigen Stand der Technik ist es nicht möglich, einen Mikrogenerator zu bauen, der eine induzierte Spannung von mehr als 1,6 V hat. Das bedeutet, daß die Spannungswandlerschaltung 2 neben ihrer Gleichrichterfunktion auch eine Spannungsvervielfacherfunktion erfüllen muß, wozu die schon genannte Spannungsvervielfacherschaltung 12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23 dient. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Spannungsvervielfacherschaltung 12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23 eine Spannungsverdreifacherschaltung. In den Fig. 2 bis 4 sind drei verschiedene Ausführungsformen der Spannungsverdreifacherschaltung gezeigt.
  • Bei einer solchen Spannungsvervielfacherschaltung ergibt sich allerdings stets auch das schon erläuterte Problem des Spannungsabfalls über den darin notwendigerweise vorhandenen Dioden. Bei den in Fig. 2 bis 4 dargestellten Ausführungsformen der Spannungsvervielfacherschaltung ist dieses Problem auf ähnliche Weise gelöst wie das Problem des Spannungsabfalls über der ersten Diode 14. Ein zweites und ein drittes kapazitives Bauelement 15, 16 sind in Reihe mit dem Generator 1 geschaltet, wobei der Generator 1 zwischem dem zweiten kapazitiven Bauelement 15 und dem dritten kapazitiven Bauelement 16 angeordnet ist. Eine erste Ausführungsform der Spannungsverdreifacherschaltung (siehe Fig. 2) weist ferner eine Parallelschaltung einer zweiten Diode 12 und eines zweiten Schalters 17 sowie eine Parallelschaltung einer dritten Diode 23 und eines dritten Schalters 18 auf. Die Parallelschaltung der zweiten Diode 12 und des zweiten Schalters 17 ist in Reihe zwischen den generatorseitigen Anschluß des zweiten kapazitiven Bauelements 15 und den lastseitigen Anschluß des dritten kapazitiven Bauelements 16 geschaltet. Die Parallelschaltung der dritten Diode 23 und des dritten Schalters 18 ist in Reihe zwischen den generatorseitigen Anschluß des dritten kapazitiven Bauelements 16 und den lastseitigen Anschluß des zweiten kapazitiven Bauelements 15 geschaltet. Der schon weiter oben kurz erwähnte zweite Komparator 20 steuert sowohl den zweiten als auch den dritten Schalter 17, 18. Die erste Ausführungsform der Spannungsverdreifacherschaltung weist ferner eine in Reihe zwischen die lastseitigen Anschlüsse des zweiten und dritten kapazitiven Bauelements 15, 16 geschaltete vierte Diode 13 auf.
  • Die zweite, die dritte und die vierte Diode 12, 23, 13 sind in gleicher Durchlaßrichtung geschaltet, und die erste Diode 14 ist in dazu entgegengesetzter Durchlaßrichtung geschaltet. Der zweite Komparator 20 vergleicht das elektrische Potential an dem mit dem zweiten kapazitiven Bauelement 15 verbundenen Anschluß des Generators 1 mit dem elektrischen Potential am lastseitigen Anschluß des dritten kapazitiven Bauelements 16. Der zweite und/oder der dritte Schalter 17, 18 wird durch den zweiten Komparator 20 nur dann geschlossen, wenn die Spannung des ersten kapazitiven Bauelements 10 zum Betreiben des zweiten Komparators 20 ausreicht und das vom Generator 1 zur Verfügung gestellte elektrische Potential zum Aufladen des zweiten bzw. des dritten kapazitiven Bauelements 15, 16 hoch genug ist.
  • Der zweite Schalter 17 ist ein zweiter Feldeffekttransistor, und der dritte Schalter 18 ist ein dritter Feldeffekttransistor. Der zweite Feldeffekttransistor ist so geschaltet, daß in seinem gesperrten Zustand ein Teil seiner Struktur als zweite Diode 12 wirkt. Der dritte Feldeffekttransistor ist so geschaltet, daß in seinem gesperrten Zustand ein Teil seiner Struktur als dritte Diode 23 wirkt.
  • Nach einem Anlaufen des Uhrwerks sind der zweite Feldeffekttransistor und der dritte Feldeffekttransistor zunächst gesperrt. Das Aufladen des zweiten kapazitiven Bauelements 15 und des dritten kapazitiven Bauelements 16 erfolgt über die zweite, dritte und vierte Diode 12, 23, 13. Sobald die Spannung des ersten kapazitiven Bauelements 10 einen Minimalwert von 0,8 V erreicht hat und die vom Generator 1 gelieferte Spannung höher ist als die Spannung des dritten kapazitiven Bauelements 16, öffnet der zweite Komparator 20 den zweiten Feldeffekttransistor und den dritten Feldeffekttransistor. Das Aufladen des zweiten und des dritten kapazitiven Bauelements 15, 16 erfolgt jetzt über den zweiten Feldeffekttransistor und den dritten Feldeffekttransistor. Die Verringerung der Spannungsverluste ist analog zur oben erläuterten Verringerung des Spannungsverlustes beim Übergang von der ersten Diode 14 zum ersten Feldeffekttransistor. In analoger Weise erfolgt auch das Öffnen und Schließen des zweiten und des dritten Feldeffekttransistors durch den zweiten Komparator 20. Fällt die vom Generator 1 gelieferte Spannung unter die Spannung des dritten kapazitiven Bauelements 16 ab, so sperrt der zweite Komparator 20 den zweiten und den dritten Feldeffekttransistor. Steigt die vom Generator 1 gelieferte Spannung über die Spannung des dritten kapazitiven Bauelements 16 an, werden der zweite und der dritte Feldeffekttransistor geöffnet, d.h. der zweite und der dritte Schalter 17, 18 werden geschlossen. Im Vergleich zum reinen Diodeneinsatz ergibt sich somit auch in der Spannungsverdreifacherschaltung eine sparsamere Verwendung der Energiereserve des Uhrwerks, wodurch die Gangreserve erhöht wird.
  • In Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform der Spannungsverdreifacherschaltung dargestellt, bei der im Unterschied zur ersten Ausführungsform der Spannungsverdreifacherschaltung der die vierte Diode 13 enthaltene Schaltungszweig fehlt. Da die vierte Diode 13 zum Funktionieren der Spannungsverdreifacherschaltung nicht unbedingt notwendig ist, gewährleistet auch die zweite Ausführungsform der Spannungsverdreifacherschaltung einen zuverlässigen Betrieb der Spannungswandlerschaltung 2. Selbstverständlich müssen dazu die jeweils vorhandenen Dioden in ihrer Dimensionierung stets der aktuellen Schaltungsumgebung geeignet angepaßt sein. Gleiches gilt auch für die in Fig. 4 dargestellte dritte Ausführungsform der Spannungsverdreifacherschaltung, die nur den Schaltungszweig mit der vierten Diode 13, nicht aber die Schaltungszweige mit der zweiten Diode 12 und der dritten Diode 23 aufweist. An die Stelle der in der ersten Ausführungsform der Spannungsverdreifacherschaltung vorhandenen Parallelschaltung der zweiten Diode 12 und des zweiten Schalters 17 bzw. der Parallelschaltung der dritten Diode 23 und des dritten Schalters 18 tritt also in der vierten Ausführungsform der Spannungsverdreifacherschaltung der zweite Schalter 17 allein bzw. der dritte Schalter 18 allein.
  • Denkbar ist auch, anstelle der beschriebenen Spannungsverdreifacherschaltung eine Spannungsverdoppelungsschaltung einzusetzen. Durch die Auswahl entsprechender elektronischer Bauelemente müßte in diesem Fall sichergestellt werden, daß die Spannungswandlerschaltung 2 ab einer minimalen Peakspannung des Generators von 0,5 V funktioniert.
  • Es ist auch möglich, anstelle einer Spannungsvervielfacherschaltung, die die Ausgangsspannung des Generators 1 um einen fest vorgegebenen Wert vergrößert, eine regelbare Spannungsvervielfacherschaltung einzusetzen.
  • Die Spannungswandlerschaltung 2 und die elektronische Regelschaltung 6, 7, 8, 9 sind derart abgestimmt, daß die Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung 9 einen Minimalwert annimmt, während irgendeines der kapazitiven Bauelemente 10, 15, 16 geladen wird.
  • Außerdem sind die Spannungswandlerschaltung 2 und die elektronische Regelschaltung 6, 7, 8, 9 so ausgelegt, daß die Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung 9 in Abständen von 3 x 10-2 s regelmäßig für 5 x 10-4 s einen Minimalwert annimmt, um den Komparatoren 20, 21 einen Potentialvergleich entsprechend ihrer Funktion zu ermöglichen. Würde nämlich der Potentialvergleich bei einer Generatorbelastung durchgeführt werden, die über der Minimalbelastung des Generators 1 liegt, so kämen die Komparatoren 20, 21 hinsichtlich der Lademöglichkeiten der kapazitiven Bauelemente 10, 15, 16 zu falschen Schlußfolgerungen, denn sie würden eine gegenüber der Generatorspannung bei Minimalbelastung verminderte Generatorspannung detektieren.

Claims (37)

  1. Uhrwerk, dessen Feder über ein Räderwerk eine Zeitanzeige und einen eine Wechselspannung liefernden Generator (1) antreibt, wobei
    - der Generator (1) eine Spannungswandlerschaltung (2) speist,
    - die Spannungswandlerschaltung (2) ein erstes kapazitives Bauelement (10) speist,
    - das erste kapazitive Bauelement (10) eine elektronische Referenzschaltung (3, 4, 5) mit einem stabilen Oszillator (3, 4) und eine elektronische Regelschaltung (6, 7, 8, 9) speist,
    - die elektronische Regelschaltung (6, 7, 8, 9)
    - eine Komparator-Logik-Schaltung (6), deren einer Eingang mit der elektronischen Referenzschaltung (3, 4, 5) und deren anderer Eingang über eine Komparatorstufe (7) und eine Antikoinzidenzschaltung (8) mit dem Generator (1) verbunden ist, sowie
    - eine mit einem Ausgang der Komparator-Logik-Schaltung (6) verbundene und durch die Komparator-Logik-Schaltung (6) in ihrer Leistungsaufnahme steuerbare Energiedissipationsschaltung (9)
    aufweist,
    - die Komparator-Logik-Schaltung (6) so ausgelegt ist, daß sie
    - ein von der elektronischen Referenzschaltung (3, 4, 5) kommendes Taktsignal mit einem vom Generator (1) stammenden Taktsignal vergleicht,
    - in Abhängigkeit vom Ergebnis dieses Vergleichs die Größe der Leistungsaufnahme der elektronischen Regelschaltung (6, 7, 8, 9) über die Größe der Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung (9) steuert und
    - auf diese Weise über die Steuerung der Regelschaltungsleistungsaufnahme den Gang des Generators (1) und damit den Gang der Zeitanzeige regelt,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - das erste kapazitive Bauelement (10) mindestens unmittelbar nach einem erstmaligen Anlaufen des Uhrwerks über ein passives Bauelement oder über passive Bauelemente geladen wird,
    - das passive Bauelement bzw. die passiven Bauelemente durch eine aktive Baueinheit bzw. mehrere aktive Baueinheiten ersetzt oder in Parallelschaltung ergänzt wird bzw. werden, sobald die Spannung des ersten kapazitiven Bauelements (10) zum Betreiben der aktiven Baueinheit bzw. der aktiven Baueinheiten ausreicht, wobei die aktive Baueinheit bzw. die aktiven Baueinheiten in Durchlaßrichtung einen geringeren elektrischen Widerstand als das passive Bauelement bzw. die passiven Bauelemente hat bzw. haben,
    - die Komparator-Logik-Schaltung (6) einen Zähler aufweist, dessen Zählerstand einer Gangdifferenz zwischen dem Generator (1) und der elektronischen Referenzschaltung (3, 4, 5) entspricht,
    - die Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung (9) in Abhängigkeit vom Zählerstand des Zählers gesteuert wird und
    - die Komparator-Logik-Schaltung (6) und die Energiedissipationsschaltung (9) so aufeinander abgestimmt sind, daß die Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung (9) für einen vorbestimmten Zählerstandsbereich minimal gehalten wird und sich bei Überschreitung des vorbestimmten Zählerstandsbereichs linear proportional zum Zählerstand ändert.
  2. Uhrwerk, dessen Feder über ein Räderwerk eine Zeitanzeige und einen eine Wechselspannung liefernden Generator (1) antreibt, wobei
    - der Generator (1) eine Spannungswandlerschaltung (2) speist,
    - die Spannungswandlerschaltung (2) ein erstes kapazitives Bauelement (10) speist,
    - das erste kapazitive Bauelement (10) eine elektronische Referenzschaltung (3, 4, 5) mit einem stabilen Oszillator (3, 4) und eine elektronische Regelschaltung (6, 7, 8, 9) speist,
    - die elektronische Regelschaltung (6, 7, 8, 9)
    - eine Komparator-Logik-Schaltung (6), deren einer Eingang mit der elektronischen Referenzschaltung (3, 4, 5) und deren anderer Eingang über eine Komparatorstufe (7) und eine Antikoinzidenzschaltung (8) mit dem Generator (1) verbunden ist, sowie
    - eine mit einem Ausgang der Komparator-Logik-Schaltung (6) verbundene und durch die Komparator-Logik-Schaltung (6) in ihrer Leistungsaufnahme steuerbare Energiedissipationsschaltung (9)
    aufweist,
    - die Komparator-Logik-Schaltung (6) so ausgelegt ist, daß sie
    - ein von der elektronischen Referenzschaltung (3, 4, 5) kommendes Taktsignal mit einem vom Generator (1) stammenden Taktsignal vergleicht,
    - in Abhängigkeit vom Ergebnis dieses Vergleichs die Größe der Leistungsaufnahme der elektronischen Regelschaltung (6, 7, 8, 9) über die Größe der Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung (9) steuert und
    - auf diese Weise über die Steuerung der Regelschaltungsleistungsaufnahme den Gang des Generators (1) und damit den Gang der Zeitanzeige regelt,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - die Leistungsaufnahme der elektronischen Regelschaltung (6, 7, 8, 9) in mindestens drei Stufen steuerbar ist,
    - die Komparator-Logik-Schaltung (6) einen Zähler aufweist, dessen Zählerstand einer Gangdifferenz zwischen dem Generator (1) und der elektronischen Referenzschaltung (3, 4, 5) entspricht,
    - die Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung (9) in Abhängigkeit vom Zählerstand des Zählers gesteuert wird und
    - die Komparator-Logik-Schaltung (6) und die Energiedissipationsschaltung (9) so aufeinander abgestimmt sind, daß die Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung (9) für einen vorbestimmten Zählerstandsbereich minimal gehalten wird und sich bei Überschreitung des vorbestimmten Zählerstandsbereichs linear proportional zum Zählerstand ändert.
  3. Uhrwerk, dessen Feder über ein Räderwerk eine Zeitanzeige und einen eine Wechselspannung liefernden Generator (1) antreibt, wobei
    - der Generator (1) eine Spannungswandlerschaltung (2) speist,
    - die Spannungswandlerschaltung (2) ein erstes kapazitives Bauelement (10) speist,
    - das erste kapazitive Bauelement (10) eine elektronische Referenzschaltung (3, 4, 5) mit einem stabilen Oszillator (3, 4) und eine elektronische Regelschaltung (6, 7, 8, 9) speist,
    - die elektronische Regelschaltung (6, 7, 8, 9)
    - eine Komparator-Logik-Schaltung (6), deren einer Eingang mit der elektronischen Referenzschaltung (3, 4, 5) und deren anderer Eingang über eine Komparatorstufe (7) und eine Antikoinzidenzschaltung (8) mit dem Generator (1) verbunden ist, sowie
    - eine mit einem Ausgang der Komparator-Logik-Schaltung (6) verbundene und durch die Komparator-Logik-Schaltung (6) in ihrer Leistungsaufnahme steuerbare Energiedissipationsschaltung (9)
    aufweist,
    - die Komparator-Logik-Schaltung (6) so ausgelegt ist, daß sie
    - ein von der elektronischen Referenzschaltung (3, 4, 5) kommendes Taktsignal mit einem vom Generator (1) stammenden Taktsignal vergleicht,
    - in Abhängigkeit vom Ergebnis dieses Vergleichs die Größe der Leistungsaufnahme der elektronischen Regelschaltung (6, 7, 8, 9) über die Größe der Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung (9) steuert und
    - auf diese Weise über die Steuerung der Regelschaltungsleistungsaufnahme den Gang des Generators (1) und damit den Gang der Zeitanzeige regelt,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - die Leistungsaufnahme der elektronischen Regelschaltung (6, 7, 8, 9) in einem vorbestimmten Größenbereich im wesentlichen stufenlos steuerbar ist,
    - die Komparator-Logik-Schaltung (6) einen Zähler aufweist, dessen Zählerstand einer Gangdifferenz zwischen dem Generator (1) und der elektronischen Referenzschaltung (3, 4, 5) entspricht,
    - die Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung (9) in Abhängigkeit vom Zählerstand des Zählers gesteuert wird und
    - die Komparator-Logik-Schaltung (6) und die Energiedissipationsschaltung (9) so aufeinander abgestimmt sind, daß die Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung (9) für einen vorbestimmten Zählerstandsbereich minimal gehalten wird und sich bei Überschreitung des vorbestimmten Zählerstandsbereichs linear proportional zum Zählerstand ändert.
  4. Uhrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungswandlerschaltung (2) und die elektronische Regelschaltung Regelschaltung (6, 7, 8, 9) derart abgestimmt sind, daß die Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung (9) in vorbestimmten zeitlichen Abständen für kurze Zeit einen Minimalwert annimmt, um der aktiven Baueinheit bzw. den aktiven Baueinheiten Potentialvergleiche zu ermöglichen.
  5. Uhrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsaufnahme der elektronischen Regelschaltung (6, 7, 8, 9) in mindestens drei Stufen steuerbar ist.
  6. Uhrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsaufnahme der elektronischen Regelschaltung (6, 7, 8, 9) in einem vorbestimmten Größenbereich im wesentlichen stufenlos steuerbar ist.
  7. Uhrwerk nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
    - das erste kapazitive Bauelement (10) mindestens unmittelbar nach einem erstmaligen Anlaufen des Uhrwerks über ein passives Bauelement oder über passive Bauelemente geladen wird und
    - das passive Bauelement bzw. die passiven Bauelemente durch eine aktive Baueinheit bzw. mehrere aktive Baueinheiten ersetzt oder in Parallelschaltung ergänzt wird bzw. werden, sobald die Spannung des ersten kapazitiven Bauelements (10) zum Betreiben der aktiven Baueinheit bzw. der aktiven Baueinheiten ausreicht, wobei die aktive Baueinheit bzw. die aktiven Baueinheiten in Durchlaßrichtung einen geringeren elektrischen Widerstand als das passive Bauelement bzw. die passiven Bauelemente hat bzw. haben.
  8. Uhrwerk nach einem der Ansprüche 1 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - die Spannungswandlerschaltung (2)
    - eine mit dem Generator (1) und mit dem ersten kapazitiven Bauelement (10) in Reihe geschaltete erste Diode (14),
    - einen parallel zur ersten Diode (14), in Reihe mit dem Generator (1) und in Reihe mit dem ersten kapazitiven Bauelement (10) geschalteten ersten Schalter (19),
    - einen den ersten Schalter (19) steuernden ersten Komparator (21) und
    - eine Spannungsvervielfacherschaltung (12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23), die eingangsseitig an den Generator (1) und lastseitig an das erste kapazitive Bauelement (10) und an die Parallelschaltung der ersten Diode (14) und des ersten Schalters (19) gekoppelt ist,
    aufweist,
    - der erste Komparator (21) das elektrische Potential an einem nicht auf Massepotential liegenden Anschluß des ersten kapazitiven Bauelements (10) mit dem elektrischen Potential an einem nicht auf Massepotential liegenden lastseitigen Anschluß der Spannungsvervielfacherschaltung (12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23) vergleicht,
    - der erste Schalter (19) durch den ersten Komparator (21) nur dann geschlossen und somit ein Aufladen des ersten kapazitiven Bauelements (10) über den ersten Schalter (19) ermöglicht wird, wenn
    - die Spannung des ersten kapazitiven Bauelements (10) zum Betreiben des ersten Komparators (21) ausreicht und
    - das elektrische Potential an dem massefreien lastseitigen Anschluß der Spannungsvervielfacherschaltung (12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23) zum weiteren Aufladen des ersten kapazitiven Bauelements (10) hoch genug ist.
  9. Uhrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder, das Räderwerk, der Generator (1), die Spannungswandlerschaltung (2) und die elektronische Regelschaltung (6, 7, 8, 9) so ausgelegt sind, daß der Generator (1) unmittelbar nach einem Anlaufen des Uhrwerks bis zum Zeitpunkt des Aufladens des ersten kapazitiven Bauelements (10) auf ein Spannungsniveau, das hoch genug ist, um ein Funktionieren aller zum Uhrwerk gehörender elektronischer Bauelemente zu gewährleisten, mit einer Drehzahl arbeitet, die größer als die Solldrehzahl des Generators (1) ist.
  10. Uhrwerk nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder, das Räderwerk, der Generator (1), die Spannungswandlerschaltung (2) und die elektronische Regelschaltung (6, 7, 8, 9) so ausgelegt sind, daß der Generator (1) unmittelbar nach einem Anlaufen des Uhrwerks mit einer Drehzahl arbeitet, die größer als die Solldrehzahl des Generators (1) ist, um ein Anlaufen der elektronischen Referenzschaltung (3, 4, 5) und die elektronische Regelschaltung (6, 7, 8, 9) zu ermöglichen.
  11. Uhrwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schalter (19) ein erster Transistor ist.
  12. Uhrwerk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor so geschaltet ist, daß in seinem gesperrten Zustand ein Teil seiner Struktur als erste Diode (14) wirkt.
  13. Uhrwerk nach einem der Ansprüch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiedissipationsschaltung (9) aus einem oder mehreren ohmschen Widerständen aufgebaut ist.
  14. Uhrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
    - Energiedissipationsschaltung (9) aus einem oder mehreren ohmschen Widerständen aufgebaut ist und
    - jedem Zählerstand eine vorbestimmte wirksame Widerstandskombination, die auch Widerstand null sein kann, in der Energiedissipationsschaltung (9) zugeordnet ist.
  15. Uhrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung, die bei einem vorbestimmten Höchststand des Zählers ein Einzählen und bei einem vorbestimmten Tiefststand des Zählers ein Auszählen von Impulsen unterbricht.
  16. Uhrwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsvervielfacherschaltung (12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23) eine regelbare Spannungsvervielfacherschaltung ist.
  17. Uhrwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsvervielfacherschaltung (12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23) die Ausgangsspannung des Generators (1) im wesentlichen verdoppelt.
  18. Uhrwerk nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungswandlerschaltung (2) ab einer minimalen Peakspannung des Generators von 0,5 V funktioniert.
  19. Uhrwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsvervielfacherschaltung (12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23) die Ausgangsspannung des Generators (1) im wesentlichen verdreifacht.
  20. Uhrwerk nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungswandlerschaltung (2) ab einer minimalen Peakspannung des Generators von 0,3 V funktioniert.
  21. Uhrwerk nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsvervielfacherschaltung (12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23)
    - ein zweites und ein drittes kapazitives Bauelement (15, 16), die in Reihe mit dem Generator (1) geschaltet sind, wobei der Generator (1) zwischen dem zweiten kapazitiven Bauelement (15) und dem dritten kapazitiven Bauelement (16) angeordnet ist,
    - eine Parallelschaltung einer zweiten Diode (12) und eines zweiten Schalters (17), wobei die Parallelschaltung der zweiten Diode (12) und des zweiten Schalters (17) in Reihe zwischen den generatorseitigen Anschluß des zweiten kapazitiven Bauelements (15) und den lastseitigen Anschluß des dritten kapazitiven Bauelements (16) geschaltet ist,
    - eine Parallelschaltung einer dritten Diode (23) und eines dritten Schalters (18), wobei die Parallelschaltung der dritten Diode (23) und des dritten Schalters (18) in Reihe zwischen den generatorseitigen Anschluß des dritten kapazitiven Bauelements (16) und den lastseitigen Anschluß des zweiten kapazitiven Bauelements (15) geschaltet ist, und
    - einen den zweiten und den dritten Schalter (17, 18) steuernden zweiten Komparator (20) und
    aufweist, wobei
    - die zweite und dritte Diode (12, 13) in gleicher Durchlaßrichtung geschaltet sind und die erste Diode (14) in dazu entgegengesetzter Durchlaßrichtung geschaltet ist,
    - der zweite Komparator (20) das elektrische Potential an dem mit dem zweiten kapazitiven Bauelement (15) verbundenen Anschluß des Generators (1) mit dem elektrischen Potential am lastseitigen Anschluß des dritten kapazitiven Bauelements (16) vergleicht, und
    - der zweite und/oder der dritte Schalter (17, 18) durch den zweiten Komparator (20) nur dann geschlossen und somit ein Aufladen des zweiten bzw. des dritten kapazitiven Bauelements (15, 16) über den dritten bzw. zweiten Schalter (18, 17) ermöglicht wird, wenn
    - die Spannung des ersten kapazitiven Bauelements (10) zum Betreiben des zweiten Komparators (20) ausreicht und
    - das vom Generator (1) zur Verfügung gestellte elektrische Potential zum Aufladen des zweiten bzw. des dritten kapazitiven Bauelements (15, 16) hoch genug ist.
  22. Uhrwerk nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsvervielfacherschaltung (12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23) eine in Reihe zwischen die lastseitigen Anschlüsse des zweiten und dritten kapazitiven Bauelements (15, 16) geschaltete vierte Diode (13) aufweist, wobei die vierte Diode (13) mit zur ersten Diode (14) entgegengesetzter Durchlaßrichtung angeordnet ist.
  23. Uhrwerk nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsvervielfacherschaltung (12, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 23)
    - ein zweites und ein drittes kapazitives Bauelement (15, 16), die in Reihe mit dem Generator (1) geschaltet sind, wobei der Generator (1) zwischen dem zweiten kapazitiven Bauelement (15) und dem dritten kapazitiven Bauelement (16) angeordnet ist,
    - einen in Reihe zwischen den generatorseitigen Anschluß des zweiten kapazitiven Bauelements (15) und den lastseitigen Anschluß des dritten kapazitiven Bauelements (16) geschalteten zweiten Schalter (17),
    - einen in Reihe zwischen den generatorseitigen Anschluß des dritten kapazitiven Bauelements (16) und den lastseitigen Anschluß des zweiten kapazitiven Bauelements (15) geschalteten dritten Schalter (18),
    - einen den zweiten und den dritten Schalter (17, 18) steuernden zweiten Komparator (20) und
    - eine in Reihe zwischen die lastseitigen Anschlüsse des zweiten und dritten kapazitiven Bauelements (15, 16) geschaltete vierte Diode (13)
    aufweist, wobei
    - die vierte Diode (13) mit zur ersten Diode (14) entgegengesetzter Durchlaßrichtung geschaltet ist,
    - der zweite Komparator (20) das elektrische Potential an dem mit dem zweiten kapazitiven Bauelement (15) verbundenen Anschluß des Generators (1) mit dem elektrischen Potential am lastseitigen Anschluß des dritten kapazitiven Bauelements (16) vergleicht, und
    - der zweite und/oder der dritte Schalter (17, 18) durch den zweiten Komparator (20) nur dann geschlossen und somit ein Aufladen des zweiten bzw. des dritten kapazitiven Bauelements (15, 16) über den dritten bzw. zweiten Schalter (18, 17) ermöglicht wird, wenn
    - die Spannung des ersten kapazitiven Bauelements (10) zum Betreiben des zweiten Komparators (20) ausreicht und
    - das vom Generator (1) zur Verfügung gestellte elektrische Potential zum Aufladen des zweiten bzw. des dritten kapazitiven Bauelements (15, 16) hoch genug ist.
  24. Uhrwerk nach Anspruch 21 oder Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schalter (17) ein zweiter Transistor und der dritte Schalter (18) ein dritter Transistor ist.
  25. Uhrwerk nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Transistor so geschaltet ist, daß in seinem gesperrten Zustand ein Teil seiner Struktur als zweite Diode (12) wirkt.
  26. Uhrwerk nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Transistor so geschaltet ist, daß in seinem gesperrten Zustand ein Teil seiner Struktur als dritte Diode (23) wirkt.
  27. Uhrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Anzeige der Gangreserve in Abhängigkeit vom Zählerstand.
  28. Uhrwerk nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige der Gangreserve mittels eines LCD erfolgt.
  29. Uhrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der stabile Oszillator (3, 4) einen Schwingquarz (4) aufweist.
  30. Uhrwerk nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungswandlerschaltung (2), die elektronische Regelschaltung (6, 7, 8, 9) und die elektronische Referenzschaltung (3, 5) mit Ausnahme des Schwingquarzes (4) als ein IC (11) aufgebaut sind.
  31. Uhrwerk nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungswandlerschaltung (2), die elektronische Regelschaltung (6, 7, 8, 9) und die elektronische Referenzschaltung (3, 5) mit Ausnahme des Schwingquarzes (4) und mit Ausnahme sämtlicher in den genannten Schaltungen vorhandener kapazitiver Bauelemente als ein IC (11) aufgebaut sind.
  32. Uhrwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungswandlerschaltung (2) und die elektronische Regelschaltung (6, 7, 8, 9) derart abgestimmt sind, daß die Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung (9) in vorbestimmten zeitlichen Abständen für eine kurze Zeit einen Minimalwert annimmt, um dem ersten Komparator (21) einen Potentialvergleich zu ermöglichen.
  33. Uhrwerk nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungswandlerschaltung (2) und die elektronische Regelschaltung (6, 7, 8, 9) derart abgestimmt sind, daß die Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung (9) einen Minimalwert annimmt, während das erste kapazitive Bauelement (10) geladen wird.
  34. Uhrwerk nach Anspruch 21 oder Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungswandlerschaltung (2) und die elektronische Regelschaltung (6, 7, 8, 9) derart abgestimmt sind, daß die Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung (9) einen Minimalwert annimmt, während das erste kapazitive Bauelement (10) und/oder das zweite kapazitive Bauelement (15) und/oder das dritte kapazitive Bauelement (16) geladen wird.
  35. Uhrwerk nach einem der Ansprüche 21, 23 oder 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungswandlerschaltung (2) und die elektronische Regelschaltung (6, 7, 8, 9) derart abgestimmt sind, daß die Leistungsaufnahme der Energiedissipationsschaltung (9) in vorbestimmten zeitlichen Abständen für eine kurze Zeit einen Minimalwert annimmt, um sowohl dem ersten Komparator (21) als auch dem zweiten Komparator (20) einen Potentialvergleich zu ermöglichen.
  36. Uhrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der elektronischen Referenzschaltung (3, 4, 5) zwischen den stabilen Oszillator (3, 4) und den Anschluß an die elektronische Regelschaltung (6, 7, 8, 9) eine Frequenzteilerschaltung (5) geschaltet ist.
  37. Uhrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiedissipationsschaltung (9) eine regelbare Stromquelle ist.
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