EP1174844A2 - Elektronisch gesteuerter Kalender mit Zeigeranzeige - Google Patents

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EP1174844A2
EP1174844A2 EP01250254A EP01250254A EP1174844A2 EP 1174844 A2 EP1174844 A2 EP 1174844A2 EP 01250254 A EP01250254 A EP 01250254A EP 01250254 A EP01250254 A EP 01250254A EP 1174844 A2 EP1174844 A2 EP 1174844A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
day
month
wheel
weekday
week
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.)
Withdrawn
Application number
EP01250254A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1174844A3 (de
Inventor
Wolfgang Müller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MUELLER, WOLFGANG
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1174844A2 publication Critical patent/EP1174844A2/de
Publication of EP1174844A3 publication Critical patent/EP1174844A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09D—RAILWAY OR LIKE TIME OR FARE TABLES; PERPETUAL CALENDARS
    • G09D3/00—Perpetual calendars
    • G09D3/12—Perpetual calendars electrically operated
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C17/00—Indicating the time optically by electric means

Definitions

  • the invention relates to an analog display equipped with an electronic control Calendar with automatic update of the display, the combination of such Calendar with an analog clock and a method for manual time programming of the Control of such a calendar.
  • the invention relates to 2 solutions to the task of permanently displaying the day of the week and a permanent display of the day of the month of a calendar from only one electric drive to be driven.
  • FIG. 1 shows the block diagram of a variant of such a calendar.
  • the electronic assemblies Control (1), time standard (7), drive (s) (2), transmission (3), transmission status detection (4), time signal receiver (6) are part of the calendar work.
  • Electronic control blocks (1), Power supply (8), time standard (7), drive (s) (2), gear (3) and display (5) are in every variant of the calendar.
  • the effort for a radio wall calendar is not greater than the effort for a radio wall clock with a mechanical display device.
  • Identical microcontroller controls can be used for the radio wall calendar and the radio wall clock, which are only operated with different software.
  • the gear ratios of the gearbox differ somewhat (in the case of less favorable gear ratios for the calendar, the gearboxes can even be the same), but the same drives (stepper motors) can be used.
  • the clockwork and the calendar movement can be installed in housings with identical dimensions. This watch or calendar movement case can then be used in the same watch case. Only the dials of the clock and the calendar differ. A manufacturer of radio clocks can therefore also produce a radio calendar with minimal additional effort.
  • the electronic control of the calendar is advantageously implemented as a microcontroller control.
  • the Clock generator of the microcontroller is stabilized by a quartz.
  • the time and gear register are part of the working memory of the microcontroller.
  • the calendar In conjunction with an external clock showing the time of day, the calendar should be able to display the complete time information of a year in an analog form from the month down to the second. Since conventional clocks which display the time of day analogue only have an hour scale with a 12-hour dial and therefore do not allow the day to be differentiated, a preferred embodiment of the calendar is intended to make this distinction possible. This is achieved without an additional pointer in that each weekday segment of the weekday scale is further divided in time. In conjunction with a multi-step walk through the weekday segment through the weekday pointer, the controller drives the weekday pointer so that daily segments are displayed for each weekday. Furthermore, there is a sensible subdivision of the rather large weekday segments.
  • a day section on the weekday scale can be separated from the preceding and the following day section by boundary lines and labeled with the time of the day section (e.g. 6-12 a.m.). Especially if a day is divided into many day segments (e.g. 12 day segments of 2 hours) and the step size of the day of the week pointer is small, only individual times in a day segment of the week can be marked (see Figure 2). The reader of the calendar must be aware, however, that the time of a day section is not shown exactly, but the time shown. If, for example, the controller can set the day of the week pointer to the positions 0:00, 2:00 ... 10:00 p.m.
  • a day segment of 2 hours is displayed in each of these positions, e.g. in the position 2:00 the day section from 2:00 to 3:59:59.
  • the weekday hand on the associated shaft in such a way that it comes to a standstill during the 12-step movement of a weekday segment in the positions 1:00, 3:00 ... 23:00.
  • the control would then have to drive the day of the week so that, for example, in the 3 o'clock position, it shows the day section from 2:00 am to 3:59:59 pm.
  • the ( Figure 2) shows the display (5) of a calendar, consisting of a weekday pointer (10), the a weekday scale (11), a month hand (12), the one with a day scale (13), and a Month hand (14), which interacts with a monthly scale (15), with the 3 scales on a dial (9) are arranged.
  • Each segment of the weekday scale (11) is with the weekday and three Times of the day (6, 12 and 6 p.m.) labeled.
  • the boundary between the day of the week marks indirectly the time 0 or midnight.
  • Another object of the invention is therefore to provide a gear connection between the day of the week and day of the month, in particular for a calendar according to claim 1, so that these displays can be driven by only one electric drive. This task was solved several times. According to the invention, this object is achieved once with the third claim.
  • Figures 3a to 3c represent the drive, the transmission and the weekday and month display of the mechanical display device.
  • the rotor (16) of the drive rotates 180 ° per step of the drive, so that the day of the week pointer (18) with each step of the Drive is switched one day of the week.
  • Figures 4a and 4b show the mechanical display device of Figures 3a to 3c, supplemented by components for monthly display.
  • Figures 4a and 4b represent the drive, the transmission and the weekday, month and month display of a calendar according to claim 4. As can be seen from FIGS.
  • the day of the month hand (22) is advanced by one day of the month when the day of the week hand (18) moves from Sunday to Monday.
  • the day of the month (22) stops when the day of the week (18) moves from Monday to Sunday.
  • the day of the week pointer (18) is on a Monday, for example, and the day of the month pointer (22) is on a 1st day of the month, it would not be sufficient if the controller only moved the drive forward one step. Then the day of the week hand (18) would change to a Tuesday, but the day of the month hand (22) would still be on the 1st day of the month.
  • the control must let the drive advance 8 steps in order to set the day of the week pointer (18) to a Tuesday and the day of the month pointer (22) to the 2nd day of the month (see Figure 4a).
  • the controller is also able to do this, because it calculates the target position of the pointers taking into account the time in the time registers, the gear ratio and the assignment of the gear positions to the parameter values shown on the scales. If one or more days of the month have to be overrun if a month changes with less than 31 days, the control drives the drive a correspondingly larger number of steps.
  • the day of the week pointer (18) is set to Wednesday
  • the day of the month pointer (22) is set to the 30th day of the month
  • the month hand (25) is set to April
  • the control drives the drive 15 steps, the day of the week pointer (18) being set to Thursday, the day of the month pointer (22) being set to the 1st day of the month and the month pointer (25) being set to May (see FIG. 4b).
  • the gears and displays are shown exploded in the drawings.
  • a calendar according to claim 1 the pointers and the wheels driving the pointers rotate about a common center point and the scales are arranged concentrically.
  • the weekday and month display of a device according to claim 3 can be done both as a pointer display and in other ways, such as through a numbered disk in a fixed window and the arrangement of the display elements can be arbitrary.
  • the device according to claim 3 can also advantageously be used in a calendar clock with a mechanical display device, the time information of which is stored in the registers of an electronic control, for example a radio clock.
  • a SM1 stepper motor drive the time of day and day of the week
  • SM2 stepper motor to drive the day of the month and month.
  • the stepper motor SM2 directly drives the day of the month, non-existent days of the month can be quickly overrun (e.g. a February 30th).
  • a total transmission ratio of 60 * 60 * 12 * 2 * 7 604800 results between the stepper motor SM1 and the day of the week.
  • FIGS. 9a to 9c show a gear part of a calendar that works according to this principle.
  • the weekday wheel drives a switching wheel (30) equipped with a switching pin (31) via a transmission with a transmission ratio of 8 to 7.
  • the range of this 45 ° switching angle of the switching wheel (30) must not be used for display, the control must ensure that it is run through quickly.
  • the weekday pointer (29) covering a range of one week and one weekday on the weekday scale the indexing of the day wheel (32) takes place during successive revolutions of the switching wheel (30) while sweeping over the day of the week hand (29) of subsequent days of the week.
  • the day of the month hand (34) is moved one step further when the day of the week hand (29) moves from Monday midnight to Tuesday midnight (see FIG. 9a), during a second rotation when the Day of the week hand moved from Tuesday 0 a.m. to Wednesday 0 a.m. (see Figure 9c) etc.
  • the control In order to display the time correctly, the control must know the current position of the switching wheel (30) or must know it when passing the day of the week of the day hand (29) the month hand (34) is switched on.
  • the gear ratio of 8 to 7 between day of the week wheel (28) and switching wheel (30) represents an optimum with regard to the use of the entire switching angle of 45 ° of the switching wheel (30) for advancing the day wheel (32) and running through the switching angle with as little as possible Steps of the drive.
  • Figure 7 shows the drive and the exploded transmission of a calendar according to claim 5.
  • the transmission part shown in Figures 9a to 9c is part of the transmission shown in Figure 7.
  • a 24-hour wheel (27) is rotated through 360 ° with 12 steps of the stepper motor and the weekday hand (29) is thus moved one day of the week with 12 steps of the drive.
  • a variant for a gearbox level detection implemented with a light barrier and coded according to FIG. 8a the day's day wheel (28), day's day wheel (32), month's wheel (35) and 24-hour wheel (27) is presented.
  • the 24-hour wheel (27), the weekday wheel (28), the monthly day wheel (32) and the monthly wheel (35) must be arranged in the transmission so that these 4 gears overlap at a point below which the coded area of a of each gear as it rotates.
  • the light barrier will illuminate the 4 wheels.
  • the weekday wheel (28), the monthly day wheel (32) and the monthly wheel (35) are arranged one above the other so that they rotate about a common center.
  • the arrow on each gearwheel, the gearwheels shown arranged side by side in FIG. 8a points to the location illuminated by the light barrier.
  • Each of the 4 gears in Figure 8a is divided into sectors to which times are assigned. If there is a certain circle sector between the light barrier marked with an arrow, its time value is shown on one of the displays for the day of the week with day division, day of the month or month.
  • FIG. 8b shows how the gearwheels that overlap in one area are illuminated by a light barrier consisting of light source (37) and light receiver (38).
  • the light source (37) for example an infrared LED
  • the light receiver (38) for example a photo transistor
  • the control drives the gear wheels of the gear via the stepper motor until it can draw conclusions about the gear position from the pulses received by the light receiver. To do this, it briefly switches on the light source after each step of the stepper motor and reads out the response of the light receiver.
  • the gearbox position is determined by successively determining the position of the weekday wheel (28), the switching wheel (30) and the monthly (35) and monthly day wheel (32).
  • the 24-hour wheel (27) is activated with every step of the Stepper motor advanced by 2 hours. If the light receiver is illuminated, it must be because of code the 24-hour wheel at midnight or midday. Tests from this position the control at 6-step intervals whether light falls on the light receiver 3 times in succession. Did he If the light receiver detects light the third time, the weekday hand is in the Monday 0 o'clock position. Because only in the positions consecutively at 6-step intervals Sunday midnight, Sunday midday and Monday midnight the day of the week bike is permeable. Any other day except Sunday impermeable at 12 noon.
  • the control now knows the position of the weekday wheel (28) and the 24-hour wheel (27). Now tests them from the 0 o'clock position of the 24-hour bike at 12-step intervals, i.e. at the beginning a new day of the week when the light is interrupted by the light barrier.
  • the 3 webs of the monthly wheel (35) are coded so that from 15.3. to 30.3., from 25.7. until 9.8. and from 12.5. until December 19 interrupt the light of the light barrier so that while turning the day wheel (32) and monthly wheel (35) by at least 15 days of the month or 15 * 96 steps of the stepper motor
  • Light barrier is interrupted.
  • the control recognizes that there is just one of the webs of the monthly wheel between the light barrier went crazy. Now the control only needs to count after how many 5 days a month or 5 * 96 steps of the stepping motor lasting darkening cycles of the light receiver The light receiver is darkened for 6 days or 6 * 96 steps of the stepper motor.
  • the Darkening of the light receiver for 6 days of the month takes place from the 25th to the 30th day of a month determined by the control with the first transmission of the light barrier on the 31st day of the month which then stands the monthly day wheel (32).
  • the position of the monthly wheel (35) determines the control from the Number of darkening cycles counted for 5 days a month. Is the number of darkening cycles 0, the monthly wheel is on December 31, it is 1, the monthly wheel is on August 31 and if she is 2, the monthly wheel is on April 31st.
  • FIG. 21 shows the drive and the exploded gear chain of this calendar variant.
  • the day of the week hand (76) is set forward over a two-hour period.
  • the month hand (78) moves from the beginning to the end of a day segment, but is in the same day segment all the time.
  • any day of the week and any day segment of this day of the week can be displayed on a day of the month.
  • the weekday hand (76) is moved from Sunday 10 p.m. to Monday 0 a.m.
  • the day of the month hand (78) leaves the first day of the month and only arrives at the beginning of the second day of the month after another rotation of the day hand (76) by 360 ° (see Figure 22b).
  • This area must not be used for display, the control must ensure that it is run through quickly.
  • the functionality of the day of the week and month display is to be described using an example.
  • the day of the week hand is at 0:00 a.m. on Monday and the day of the month is on a first day of the month.
  • the controller advances the drive one step every 2 hours until Monday 10 p.m. and thus the weekday hand a two-hour section of the day.
  • Figure 24 shows the arrangement of the stepper motor gear block, the control circuit board (88), the Battery (87), the adjusting wheel (84), the button (86) and the shaft which is brought out to attach the Day of the week hand and the pipes for placing the day and month hands in a calendar movement housing.
  • This calendar movement housing can be advantageous in standardized dimensions for Quartz clockworks are manufactured so that it can be used in wall clock housings for standardized quartz clockworks can be used.
  • the current through the magnetic coil of the stepper motor is 5mA.
  • the operational connection of the day of the week and day of the month is shown in FIG. 10.
  • the day of the week hand (39) and the day of the month hand (40) are preceded by a day of the week or day of the month.
  • a mechanical coupling between the day and month hand is not new. It is used in mechanical clocks with weekday and month display.
  • the day of the month must be corrected manually.
  • the control drives the drive and thus the day of the week and day of the month even when changing a month with less than 31 days until the correct day of the week and day of the month are displayed.
  • the drive moves the day of the month pointer 2 steps from the 30th to the first day of the month for a month change of a month with 30 days of the month, because then the day of the week pointer would also be set 2 steps ahead and a day of the week would be skipped.
  • FIG. 11 it can be seen that after 7 revolutions of the day of the day hand (40) with 31 steps of the drive, the day of the week hand (39) has run through all days of the week and is again in its original position. If, as in the example above, a weekday was overrun by changing from the 30th to the 1st day of the month, the controller can correct this by letting the drive run a further 2 * 31 steps.
  • the controller is also able to do this, because it calculates the target position of the pointers taking into account the time in the time registers, the gear ratio and the assignment of the gear positions to the parameter values shown on the scales.
  • the controller first drives the drive 2 steps, with the weekday hand indicating Monday and the month hand indicating the 1st day of the month.
  • the day of the month hand shows a first day of the month and the day of the week shows Thursday.
  • the correct date Sunday the 1st day of the month.
  • the correction of months with 28 or 29 days is carried out analogously.
  • the advantage of such a coupled display of the day of the week and day of the month is that the controller normally only has to advance the drive one step to change the day in order to update the display of the day of the week and day of the month. A larger number of steps is only necessary when changing a month with less than 31 days.
  • the day of the week and day of the month display of a device according to claim 6 can be done both as a pointer display and in another way, such as by a disk labeled with numbers in a fixed window, and the arrangement of the display elements can be any.
  • a day of the week and month day display coupled in accordance with FIG. 10 in connection with a corresponding electronic control and a separate drive for the day of the week and month day display can advantageously also be used in a clock indicating the days of the week and month.
  • the months When used in a calendar according to claim 1, the months must also be displayed.
  • the controller can drive the month hand using a further drive and a further gear.
  • another possibility is to link the monthly display with the monthly display, the transmission ratio between the monthly and monthly displays being 12 to 1 (see FIG. 12).
  • the month display is correctly set to the next month.
  • the weekday display is corrected by several rounds of the month display, as already described. This will of course set the wrong month.
  • FIG. 11 after 7 revolutions of the day of the month the original day of the week and of course the original day of the month are set. After these 7 revolutions of the day of the month, the month hand is placed 7 months ahead. If the month hand is rotated a total of 12 times for 7 revolutions, the month hand runs through every month and then returns to the month of origin.
  • the month hand runs through the numerically represented months (January 1, December 12) in the following order 1->8->3->10->5->12->7->2->9->4->11->6> first For example, if the date changes from Monday, April 30 to Tuesday, May 1, the controller drives the drive 2 steps first, with the day of the week hand (39) pointing to Wednesday, the month hand (40) pointing to the 1st and Month hand (41) is set to May ( Figure 12a). Now the day of the week is corrected by the control driving the drive 62 steps, whereby Tuesday, the 1st is displayed, but the month hand has moved 2 months and now points to July (Figure 12b). The control must then correct the month, taking the drive 10 * 7 * 31 steps.
  • the months do not have to follow continuously because e.g. not by a pointer pointing to a Month scale points, but displayed by a rotating monthly disc in a fixed window they can be distributed so that the response times are reduced.
  • more favorable arrangement of the months e.g. on a monthly disc is achieved in the following order: July-August-September-March April-October-November May-June-December January-of February.
  • the monthly disc cannot move forward like a pointer continuously throughout the month but must be switched step by step when changing from the 31st to the 1st of a month become.
  • the setting times after commissioning and after a day change can be quite long for calendar variants with only one drive and a subdivision of the weekday display to display day segments.
  • a calendar with a subdivided weekday display is advantageously equipped with 2 electric drives.
  • the day of the week pointer (43) is driven by a stepper motor SM1 (42) (FIG. 13a) and a further stepper motor SM2 (44) drives the day of the month pointer (45) and, based on this, uses a 12 to 1 translation to drive the month hand (46) (FIG. 13b ).
  • SM1 stepper motor
  • SM2 stepper motor
  • Such a calendar variant is described in patent claim 8.
  • Figures 13a and 13b show the gear chains of a calendar equipped with 2 stepper motors in an exploded view.
  • the day wheel (48), the day wheel (49) and the month wheel (50) rotate around a common center.
  • These gears and a 24-hour wheel (47) are arranged according to FIG. 15b so that they partially overlap. In the area of the overlap, these gears are located between a light barrier.
  • the 4 gears are coded according to Figure 15a.
  • the arrow on each gear wheel points to the location illuminated by the light barrier.
  • the coded gearwheels and the light barrier consisting of infrared LED (54) and infrared phototransistor (55), are the means for detecting the gear status.
  • FIG. 16a shows the side view of a calendar mechanism housing with the 2 stepper motors (42, 44), the 2 gearboxes and the gearbox position detection ) and a monthly tube (53) connected to the monthly wheel (50) are led out.
  • the calendar pointers are attached to it.
  • a printed circuit board (57) which contains the circuit of the control (including microcontroller and quartz) and the time signal receiver (including receiving IC).
  • Figure 16b shows the top view of the calendar mechanism housing.
  • the dimensions of the calendar movement housing correspond to the housing of a quartz or radio clockwork manufactured in standard dimensions. These clockworks are used for installation in table or wall clock housings and are characterized by a length and width of 56mm each and a hole in the middle of the housing, through which a shaft and 2 tubes for attaching the hands are guided (see Figures 5a to 5c) ,
  • the calendar mechanism can thus be used in any table or wall clock housing which is intended to accommodate such a standardized clock mechanism.
  • FIG. 6 shows such a calendar realized with a wall clock housing (60), FIG. 6a representing the front of the clock housing (60) with an inserted calendar dial (9) and FIG.
  • the calendar hands are driven by 2 stepper motors ( Figures 13a, 13b).
  • the stepper motors are constructed analogous to conventional stepper motors of quartz clocks. You will be with impulses alternating polarity controlled, the pulse length of the stepper motors used here about 50ms is.
  • a stepper motor performs one step per pulse, its rotor being rotated by 180 °.
  • the day of the week pointer (43) is chosen based on the Gear ratio increased by 2 hours.
  • the Month hand (45) by one day of the month and month hand (46) by 1/31 of a day of the month purposed.
  • Figure 14 shows the circuit of the control of the calendar.
  • a central component of the control is a microcontroller type PIC 16C505 from Microchip. 1024 commands can be stored in the program memory of this microcontroller, and 72 bytes of data can be stored in the data memory.
  • the microcontroller requires a supply voltage in the range from 2.5 to 5.5 V, it can be operated with clock frequencies from 32 kHz to 20 MHz and has 11 I / O pins (direction programmable) and 1 input pin (Pin4 - RB3).
  • An external crystal can be connected to pins 2 and 3, otherwise an internal RC oscillator is used for clock generation.
  • the microcontroller includes an 8-bit timer that can count the clock pulses divided by a programmable divider, as well as an internal power-on-reset circuit.
  • the microcontroller is operated in the circuit with an operating voltage of 3V and a quartz-stabilized clock frequency of 32768 Hz, which serves as the time standard, and even in this configuration consumes a current of approximately 15 microamps (uA).
  • the outputs can deliver both low and high levels of at least 5mA (at an operating voltage of 2.5V). Since the stepper motors are designed for a voltage of 1.5V, a series resistor of 240 ohms is connected in front of each stepper motor. A fully assembled module is used as the DCF77 receiver.
  • the circuit of this module is not shown here, only the interface was drawn, via which the receiver is connected to the controller.
  • the operating voltage of the DCF77 receiver must not exceed 2V. It is switched on by the RB0 output of the microcontroller and stabilized to slightly below 2V via the green LED (D3).
  • the program-controlled connection of the supply voltage of the DCF77 receiver fixes the low-active enable input (DCFOn /) to ground.
  • the second pulses of the DCF77 signal are made available via the output DCF77 of the receiver, amplified via the transistor Q2 and reach the input RB3 of the microcontroller.
  • the program of the microcontroller ensures that when the DCF77 receiver is switched on, the second pulses are indicated by the red led (D2).
  • the state of the jumper JP1 and the state of the light barrier of the calendar can be queried at the input RB3 of the microcontroller via the infrared transistor Q1.
  • the controller may only activate one of the 3 elements. For example, if the control has switched on the operating voltage of the DCF77 receiver via output RB0 in order to query the seconds pulses at output DCF77, the infrared LED D1 must be switched off and the jumper JP1 must not be set.
  • the jumper JP1 is used to place the pointer, whereby the gear of the calendar is brought into a clear starting position.
  • the clock frequency of the microcontroller of 32768 Hz serves as the time standard.
  • a programmable divider and the 8-bit counter / timer are initialized so that the frequency is divided from 32768 Hz by 128 to 256 Hz and then fed to the 8-bit hardware counter. This counter thus overflows every second. Since the PIC 16C505 microcontroller has no interrupts, the software must ensure that any overflow of the 8-bit hardware counter is recognized. Based on this overflow that occurs every second, the software counts the seconds, minutes, hours, days of the week, days of the month, months and the distance from the leap year in further registers in the data memory. The program takes into account the different number of days of the month depending on the month and year with 365 days or the leap year with 366 days.
  • the software can determine the length of an event with an accuracy of 4ms. For example, the software can switch on the magnetic coils of the stepper motors for a defined time or measure the pulse length of the second pulses of a DCF77 time telegram. Before the time is displayed, the software must determine the gear unit status and read in a DCF77 time telegram.
  • the gearbox level detection is carried out first. For this purpose, the position of the day of the week wheel is first determined, for which step motor SM1 (42) is switched one step further, then the infrared LED D1 is switched on and the state of the light barrier is queried by querying the phototransistor Q1. This continues until it is possible to conclusively determine the status of the weekday wheel. If after a certain number of steps of the stepper motor SM1 the light barrier is not transparent, the day or month wheel interrupts the light barrier. Then the stepper motor SM2 is advanced a few steps before the process is repeated with the stepper motor SM1.
  • the stepper motor SM2 (44) is moved for this purpose.
  • 3 positions can be recognized based on the coding of the monthly wheel.
  • the gearbox will be moved to a clear position for setting the pointer (e.g. January 1, Monday, midnight).
  • the position of each pointer is saved by the software in gearbox status registers. These registers are updated with every step of a stepper motor. Now the registers that count the time are synchronized with the DCF77 time telegram.
  • the DCF77 transmitter transmits a carrier frequency of 77.5 kHz, which is reduced to 25% of its amplitude every second for a period of 100 ms (low bit) or 200 ms (high bit). These reductions are also referred to as second marks and encode the time information.
  • the time stamp of the 59th second is missing and indicates the end of a minute. These second marks are present at the DCF77 output of the receiver as a high level, otherwise this output is at a low level.
  • the control now switches on the DCF77 receiver, waits for the missing time stamp of the 59th second, then starts the evaluation, measuring the length of the second marks, assigning them high or low levels and then saving them. If all seconds marks up to the 59th second could be recognized, if there were no errors in the length measurement and no parity errors, then the conversion into the binary number system takes place. If the time is valid, the time registers are synchronized with the imported time telegram. If an error occurred, a new time telegram is read. After reading in a time telegram, the time registers are continuously updated by the control. The target position of the pointers is calculated taking into account the time register, the gear ratio and the assignment of the gear positions to the parameter values shown on the scales.
  • the stepper motors and thus also the pointers are then advanced until the target position of the pointers matches the actual position stored in the transmission status registers. Since the calendar and the clock now run with quartz accuracy, the DCF77 receiver is switched on for synchronization once a day at 3.00.45 and tries to read in a new time telegram. If a time telegram cannot be read due to poor reception, the DCF77 receiver is switched off again at 3.08.15. Time telegrams that were read incorrectly are ignored.
  • the time-counting registers and, if necessary, the weekday pointer are corrected.
  • the green LED D3 indicates that the DCF77 receiver is switched on, the red Led D2 shows the seconds markers. In the event of poor reception, a change in the calendar can attempt to find a better reception position.
  • the time and gear status registers are part of the working memory of the microcontroller.
  • the power consumption of this variant of the calendar is to be examined.
  • the current consumed during commissioning for gearbox level detection is not taken into account.
  • the current through the solenoid of each stepper motor should be 5mA and the solenoid should be switched on for 50ms per step.
  • the DCF77 receiver is switched on for an average of 3 minutes every day.
  • the red LED for displaying the seconds mark requires a current of 2mA, which however only flows for around 15% of the switch-on time.
  • This also includes 2 stepper motors and 2 gears, some of the gears of the gears are coded and illuminated by a light barrier for gearbox level detection.
  • the former second hand which rotates once with 60 steps of a stepper motor, is now used to display the day of the week and the former minute and hour hand, which rotates once with 240 or 12 * 240 steps of the second stepper motor, is now used for the day of the month or month.
  • the original microcontroller circuit of this radio clock for the calendar, only special software being used for a calendar. In this case, such a radio calendar would only differ from a radio clock by the use of a special software variant and a different dial.
  • the gear ratios of this radio clock are not optimal for a calendar, so that the gear ratios of the gear should also be changed. A manufacturer of such radio clocks can thus also produce a radio calendar with minimal additional effort.
  • Claim 9 describes a calendar-clock combination. In order to simplify commissioning, both the calendar and the clock have a gearbox level detection. The features listed in the 9th claim ensure that the clock and the calendar run synchronously.
  • Figure 17 shows the block diagram of a variant of such a calendar-clock combination, which is equipped with a time signal receiver.
  • Figure 18a shows the front of a housing (66) with the dials of the clock and the calendar, in which such a calendar-clock combination was installed.
  • Figure 18b shows the back of this housing (66) with a built-in calendar movement (61) and a built-in clockwork (67).
  • the calendar mechanism (61) contains the power supply (battery), the control (1), a time signal receiver (6), as well as the drive (s) (2), the gearbox (s) (3) and the gearbox status detection (4) of the calendar.
  • the clockwork includes the drive (s) (62), the gearbox (s) (63) and the gearbox position detection (65) of the watch.
  • the drive (s) (62) and the transmission status detection (65) of the watch are connected to the control (1) built into the calendar mechanism housing via a plug-in connecting cable (68). Due to the spatial separation of the clock and calendar mechanism, which are only connected via a cable, and the use of a dial for the clock and the calendar, large, easy-to-read displays are possible for both the clock and the calendar.
  • the control of the calendar can be synchronized with the current time by receiving a time signal, eg from the DCF77 transmitter, or by manual programming.
  • a time signal eg from the DCF77 transmitter
  • manual programming only one method is surely useful in which the parameter values to be programmed are visualized with a pointer of the calendar. Anything else would involve expensive additional hardware.
  • DE 3890910 T1 describes a method for programming the date for a clock with a minute and hour display, and a device for displaying the date (not shown in more detail). With a spindle which can be brought into 3 positions by pulling it out or pushing it in, the parameters to be programmed are selected as day of the month, month or year.
  • the value of the selected parameter can be changed, whereby the value is visualized by a pointer of the clock.
  • the pointer only moves to as many positions in one revolution as the parameter to be programmed includes values. For example, January is displayed when programming the month, with the second hand at position 5, February through position 10 and December through position 60. All intermediate positions are quickly overrun. The disadvantage of this method is that it cannot be read directly what has been set. You have to know that for example January corresponds to position 5 of the second hand. A spindle with 3 contacts and a pulse generator is also required. The setting of the time of day is not mentioned, presumably it is done in a conventional way, by turning the spindle minute and hour hands.
  • the task of manual programming of a calendar according to claim 1 is solved with the 10th claim.
  • the calendar control is programmed manually using a button connected to the control and is visualized by the day of the week (10) of the calendar.
  • the means for manual time programming listed as a feature in claim 1 thus consist of the button and the day of the week (10).
  • the control program communicates with the means for manual time programming and processes the procedural steps of the 10th claim.
  • the day of the month pointer can also be used to visualize parameter values, eg to visualize the days of the month.
  • the calendar is in programming mode. Now the parameters month, day of the month and day of the week are programmed with the time of day.
  • the parameter values are visualized by the day of the week pointer (10) running in succession to every possible value of a parameter and remaining there for about 1 second.
  • the weekday pointer (10) points to each month on the monthly scale (15, see FIG. 19b), the days of the month to every month on the monthly day scale (13, see FIG. 19c) and the days of the week with time of day to each Day of the week segment and each division of the time of day within this day of the week segment on the weekday scale (11, see FIG. 19d).
  • the next time will start with the first value (for example, after the 31st day of the month, the 1st day of the month will be started). This happens as long as the operator does not press the button. However, if the key is pressed, the currently set value is saved by the control in one of the time registers and the next parameter is programmed in the same way. After programming the last parameter, the day of the week hand (10) preferably still moves to a basic position (Monday, midnight). When the button is pressed again, the control starts counting the time and sets the pointers to the programmed time in high speed. This concludes the programming of the control. It is also conceivable that the year is also programmed to take leap years into account.
  • a leap year is visualized by pointing the weekday pointer (10) to the limit between Sunday and Monday of the weekday scale (11), the first, second or third year after a leap year by pointing to a position of the weekday scale (11) that is 90 °, 180 ° or 270 ° from this position (see Figure 19a).
  • the disadvantage is that no scale on the dial (9) of the calendar contains the years, so that a direct display of the values is not possible.
  • the manual programming of the control is to be explained using an example, whereby the time Monday, September 5, 1.30 a.m. is programmed in a leap year.
  • a calendar with a division of each weekday into 12 sections of 2 hours each is used. After the button has been pressed for at least 2 seconds, the calendar is in programming mode.
  • the leap year is shown by pointing the weekday hand (10) to the Monday position at 0 o'clock on the weekday scale (11) and then the first, second and third year after a leap year by pointing to a position that is 90 °, 180 ° or 270 ° is located from the position of the leap year, visualized, the weekday pointer (10) each running quickly to one of these positions and remaining there for one second (see FIG. 19a).
  • the weekday hand (10) repeats this cycle again and again.
  • the control saves the leap year in one of the time registers and now visualizes the months by the day of the week pointer (10) running quickly to a month segment of the month scale (15), remaining there for a second and continuing this process with the next month segment as long as the key is not is operated (see Figure 19b).
  • the controller saves the month of September in one of the time registers.
  • the day of the week hand (10) gradually starts the days of the week and their time on the day of the week scale (11), starting on Monday at midnight (see Figure 19d). Since one step of the drive advances the weekday hand (10) by 2 hours each, the time Monday, 1.30 a.m. cannot be shown exactly.
  • the operator could now press the button on the weekday scale (11) in the first position (Monday 0:00 a.m.) or in the second position (Monday 2:00 a.m.). In the first case, the calendar would run for 90 minutes, in the second case 30 minutes.
  • a method for manual time programming is to be presented for a calendar-clock combination according to claim 9.
  • a method analogous to the method for manual programming of the control with the calendar parameters according to claim 10 is conceivable for programming the time.
  • the programming of the control with the calendar parameters is carried out as in the method according to claim 10, but it is sufficient to program only the half of the day when programming the times of a day of the week, the day of the week then only visualizing the times of the day on the mornings and the mornings Afternoon is set.
  • the exact time of a half day is communicated to the control system by programming with the time.
  • Method step 10.6 is also omitted, since the time must first be programmed before the time counting begins and the programmed time is started by the pointers.
  • the hour and minute parameters of the clock are programmed one after the other.
  • the parameter values are visualized by the second hand, or if the clock does not have a second hand, the minute hand runs in succession to every possible value of a parameter and remains there for about 1 second.
  • the second hand or minute hand points to the hour successively to every hour (see FIG. 20a) and the minutes to each minute in succession (see FIG. 20b). This happens as long as the operator does not press the button connected to the control. However, if the button is pressed, the currently set value is saved by the control and the next parameter is programmed in the same way. If the second hand is used for visualization, it preferably still runs to the 0th second.
  • the method presented for programming the control of a calendar-clock combination with the time is also suitable for manual programming of the control of a radio clock if it cannot receive the time signal.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen, mit einer elektronischen Steuerung ausgerüsteten Kalender zur Anzeige der Parameter Wochentag, Monatstag und Monat. Die Parameteranzeige erfolgt durch einen umlaufenden Wochentagzeiger (10), Monatstagzeiger (12) und Monatszeiger (14). Diese Zeiger wirken mit einer Wochentagskala (11), Monatstagskala (13) und Monatskala (15), die auf einen Ziffernblatt (9) angeordnet sind, zusammen.
Weiterhin werden die Kombination eines solchen Kalenders mit einer analoganzeigenden Uhr und ein Verfahren zur manuellen Zeitprogrammierung der Steuerung eines solchen Kalenders beschrieben.
Die Erfindung betrifft auch 2 Lösungen der Aufgabe eine permanent anzeigende Wochentaganzeige und eine permanent anzeigende Monatstaganzeige eines Kalenders von nur einem elektrischen Antrieb antreiben zu lassen.

Description

Die Erfindung betrifft einen, mit einer elektronischen Steuerung ausgerüsteten, analoganzeigenden Kalender mit automatisch erfolgender Aktualisierung der Anzeige, die Kombination eines solchen Kalenders mit einer analoganzeigenden Uhr und ein Verfahren zur manuellen Zeitprogrammierung der Steuerung eines solchen Kalenders.
Weiterhin betrifft die Erfindung 2 Lösungen der Aufgabe eine permanent anzeigende Wochentaganzeige und eine permanent anzeigende Monatstaganzeige eines Kalenders von nur einem elektrischen Antrieb antreiben zu lassen.
Eine analoge Zeitanzeige gibt im Unterschied zu einer Digitalanzeige die Periodizität des Zeitablaufs wieder. Eine mechanische Anzeigevorrichtung besitzt gegenüber einer LCD-Anzeige Vorteile hinsichtlich der Ablesbarkeit. So ist der Kontrast besser und winkelunabhängig.
Mechanisch anzeigende Kalender, die automatisch aktualisiert werden sind nicht gebräuchlich. Stand der Technik sind jedoch mechanisch anzeigende Kalenderuhren, die zumindest einen der Kalenderparameter Wochentag, Monatstag und Monat anzeigen. Diese Kalenderuhren können folgendermaßen eingeteilt werden und haben folgende Nachteile.
  • 1. Rein mechanisch arbeitende oder durch einen Quarz, einen Frequenzteiler, einen Treiber und einen Schrittmotor angetriebene Kalenderuhren, deren Zeitinformation in einem Getriebe gespeichert wird. Nachteil : Besitzt eine solche Kalenderuhr einen mechanischen Energiespeicher, ist ihre Laufzeit relativ gering. Eine Synchronisation mit einem Zeitsignal (z.B. durch Empfang des DCF77-Senders) ist nicht möglich.
  • 1.1. Es gibt eine Variante dieser Uhren, deren Monatstaganzeige beim Wechsel eines Monats mit weniger als 31 Tagen manuell korrigiert werden muß.
    Nachteil: Die vom Monat und vom Jahr abhängige Monatstaganzahl wird nicht berücksichtigt und muß manuell korrigiert werden.
  • 1.2. Es gibt eine weitere Variante dieser Uhren, die beim Wechsel eines Monats mit weniger als 31 Tagen die Monatstaganzeige selbst korrigiert. Dazu besitzt sie eine aufwendige mechanische Rückkopplung zwischen den die Monate und evtl. die Jahre speichernden Komponenten auf die die Monatstage speichernde Mechanik.
    Nachteil : Die mechanische Rückkopplung ist aufwendig und teuer.
  • 2. Elektrisch angetriebene Kalenderuhren, deren Zeitinformation in Registern einer elektronischen Steuerung gespeichert ist (z.B. mit Zeigern anzeigende Funkuhren). Da in den Zeitregistern auch der Monatstag, der Monat und evtl. das Jahr gespeichert sind, kann die Steuerung nichtexistierende Monatstage von Monaten mit weniger als 31 Tagen ausschließen, mechanische Rückkopplungen sind nicht erforderlich.
    Besitzen diese Uhren eine mechanische Anzeigevorrichtung, so werden die Zeiger von der Steuerung über ein oder zwei Schrittmotoren und ein oder zwei Getriebe angetrieben. Die Stellung der Zeiger dieser Uhren muß mit der Zeit in den Zeitregistern übereinstimmen. Dies realisiert die Steuerung, indem sie den Schrittmotor oder die Schrittmotoren solange antreibt, bis Übereinstimmung eintritt.
    Solche Uhren sind oft mit einem Schrittmotor ausgerüstet, der die Tageszeitanzeige antreibt. Die Kalenderparameter werden jedoch digital auf einer LCD Anzeige dargestellt.
    Nachteil: Diese Uhren besitzen keine mechanische Anzeigevorrichtung für das Datum und den Wochentag
    Dann gibt es Varianten solcher Uhren, die mit einem Schrittmotor die Tageszeitanzeige und mit einem zweiten Schrittmotor eine weitere Anzeige, die z.B. den Monatstag oder die Sekunden anzeigt, antreiben. Durch Bedienhandlungen, wie das Betätigen eines Knopfes zeigt der vom zweiten Schrittmotor angetriebene Zeiger kurzzeitig weitere Parameter, wie den Wochentag, Monatstag oder Monat an.
    Nachteil : Es erfolgt keine permanente Darstellung der Kalenderparameter Wochentag, Monatstag und Monat.
    Es erscheint vielleicht im ersten Moment für eine solche Kalenderuhr mit 2 Schrittmotoren naheliegend, von einem Schrittmotor SM1 die Tageszeit- und die Wochentaganzeige und von einem Schrittmotor SM2 die Monatstag- und Monatsanzeige antreiben zu lassen. Weil der Schrittmotor SM2 direkt die Monatstaganzeige antreibt, können nichtexistierende Monatstage schnell überlaufen werden (z.B. ein 30. Februar).
    Treibt der Schrittmotor SM1 also einen Sekunden-, Minuten-, Stunden- und Wochentagzeiger an, ergibt sich ein Gesamtübersetzungsverhältnis von 60*60*12*2*7=604800 zwischen dem Schrittmotor SM1 und dem Wochentagzeiger. Um den Wochentagzeiger um 360° zu drehen, müßte der Schrittmotor SM1 also 604800 Schritte laufen.
    Steht der Wochentagzeiger nach der Inbetriebnahme sehr weit von seiner Sollposition entfernt, muß die Steuerung den Schrittmotor SM1 eine große Anzahl von Schritten laufen lassen, um den Wochentagzeiger in seine Sollposition zu bringen. Geht man davon aus, daß sich die Schrittmotoren nur in einer Richtung bewegen lassen, wären im Extremfall 604799 Schritte vom Schrittmotor SM1 notwendig um den Sekunden-, Minuten-, Stunden- und den Wochentagzeiger in die richtige Position zu bringen. Bei einer maximalen Schrittgeschwindigkeit der Schrittmotoren von 20 Schritten in der Sekunde würde dies 8 Stunden und 24 Minuten dauern. Diese Zeit ist natürlich viel zu groß. Deswegen ist eine solche Kalenderuhr praktisch nicht realisierbar. Ein Einsatz eines 3. Schrittmotors allein für den Wochentagzeiger wäre aufwendig und würde auch Platzprobleme im Uhrwerk schaffen.
  • 3. Uhren, die mit einem Quarz, einem Frequenzteiler, einem Treiber und einem Schrittmotor ausgerüstet sind und über ein Getriebe einen Sekunden-, Minuten-, Stunden- und Wochentagzeiger antreiben. Das Getriebe ist mit einem 24-Stunden-Schalter ausgerüstet, der alle 24 Stunden schließt. Der Monatstag, Monat und evtl. das Jahr sind in Registern einer Steuerung gespeichert. Eine den 24-Stunden-Schalter und die Zeitregister abfragende Steuerung treibt über einen zweiten Schrittmotor einen Monatstag- und Monatszeiger an.
    Nachteil : Es ist ein zusätzlicher 24-Stunden-Schalter notwendig. Eine Synchronisation mit einem Zeitsignal ist nicht möglich.
    • Aufgabe der Erfindung ist es, einen analoganzeigenden, sich selbst aktualisierenden Kalender mit mechanischer Anzeigevorrichtung zu schaffen, der die Nachteile der Kalenderanzeigen der aufgeführten Kalenderuhren nicht besitzt und der somit
    • den Wochentag, Monatstag und Monat permanent mit einer mechanischen Anzeigevorrichtung darstellt
    • die unterschiedliche Monatstaganzahl der Monate für Jahre mit 365 Tagen, evtl. auch für Schaltjahre berücksichtigt
    • eine Synchronisation mit einem Zeitsignal, z.B. durch Empfang des DCF77-Senders erlaubt
    • lange Laufzeiten ermöglicht
    Weiterhin soll sich der Kalender durch einen einfachen Aufbau auszeichnen, so daß er kostengünstig in der Massenfertigung hergestellt werden kann. Dabei soll der Fertigungsaufwand für den Kalender in etwa dem einer mechanisch anzeigenden Quarz- oder Funkuhr ohne Datumsanzeige entsprechen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit dem 1. Patentanspruch gelöst.
    Die Figur 1 zeigt das Blockschaltbild einer Variante eines solchen Kalenders. Die Baugruppen elektronische Steuerung (1), Zeitnormal (7), Antrieb(e) (2), Getriebe (3), Getriebestandserkennung (4), Zeitzeichenempfänger (6) sind Bestandteil des Kalenderwerks. Die Blöcke elektronische Steuerung (1), Stromversorgung (8), Zeitnormal (7), Antrieb(e) (2), Getriebe (3) und Anzeige (5) sind in jeder Variante des Kalenders zu finden.
    Gegenüber einer Kalenderuhr ergeben sich durch den Wegfall der Tageszeitanzeige folgende Vorteile des Kalenders.
    • Es ist eine große, gut ablesbare Kalenderanzeige auf dem Zifferblatt möglich, weil sich die Kalenderanzeige nicht den Platz mit einer Tageszeitanzeige teilen muß.
    • Die Minuten-, die Stunden- und die Sekundenanzeige und die diese Anzeigen antreibenden Getriebestufen entfallen.
    • Im Vergleich zu einer elektrisch angetriebenen Uhr muß der Kalender wesentlich seltener aktualisiert werden, so daß sich eine beachtliche Stromeinsparung ergibt. Die Laufzeit eines Kalenders kann ohne Batteriewechsel viele Jahre betragen.
    Durch das Drehen der Zeiger um einen gemeinsamen Mittelpunkt und die konzentrische Skalenanordnung ergeben sich folgende Vorteile.
  • 1. Es kann eine große Zeigerlänge und ein großer Skalendurchmesser auf dem Zifferblatt realisiert werden, was große, gut ablesbare Anzeigen ermöglicht.
    Der Kalender wird vorzugsweise als Wandkalender realisiert. Wären die Zeiger nicht konzentrisch angeordnet, so müßten die aus dem Kalenderwerk herausragenden Wellen oder Rohre zum Aufsetzen der Zeiger in einem großen Abstand voneinander angeordnet werden, um für einen Wandkalender akzeptable Zeigerlängen zu ermöglichen. Dies würde aber ein entsprechend großes Kalenderwerk und Zahnräder mit einem großen Durchmesser erfordern.
  • 2. Das Kalenderwerk kann in für Quarzuhrwerke standardisierten Abmessungen (Figur 5a-5c) hergestellt werden und somit in jedes Tisch- oder Wanduhrengehäuse (Figuren 6a, 6b) für solch standardisierte Uhrwerke eingebaut werden. Solch standardisierte Uhrwerke (Figuren 5a bis 5c) sind durch eine Länge und Breite von jeweils 56mm und eine Bohrung in der Mitte des Gehäuses, durch die eine Welle und zwei Rohre zum Aufsetzen der Zeiger geführt sind, gekennzeichnet.
  • 3. Der Steuerung müssen die Zeiger- bzw. Getriebestellungen bekannt sein. Dabei ist es vorteilhaft, wenn sie selbst die Getriebestellungen ermitteln kann, weil sich dann die Inbetriebnahme des Kalenders vereinfacht. Eine vorteilhafte Variante besteht darin, daß die mit den Zeigern verbundenen Zahnräder codiert sind, von einer Lichtschranke durchleuchtet werden und die Steuerung die Zahnräder und somit auch die Zeiger solange antreibt bis sie aus den vom Empfänger der Lichtschranke empfangenen Impulsen auf die Zeigerstellungen schließen kann.
    Weil die Zeiger des Kalenders um einen gemeinsamen Mittelpunkt rotieren, rotieren auch die die Zeiger antreibenden Zahnräder um einen gemeinsamen Mittelpunkt, sind übereinander angeordnet und überdekken sich (siehe Wochentagrad (28), Monatstagrad (32) und Monatsrad (35) in der Figur 8b). Somit ist es möglich alle 3, die Zeiger antreibenden Zahnräder durch eine gemeinsame Lichtschranke zu durchleuchten.
  • 4. Liegt die Wochentagskala (11) ganz außen, so weist der Wochentagzeiger (10) über bzw. auf alle 3 Skalen (Figur 2). Damit kann in einem später beschriebenen, manuellen Verfahren zur Zeitprogrammierung, eine Visualisierung der auszuwählenden Parameterwerte eines jeden Parameters auf der Wochentag-, Monatstag- bzw. Monatskala durch den Wochentagzeiger (10) erfolgen.
    • Wie noch beschrieben wird, ist der Aufwand für einen Funkwandkalender (Kalender, der sich durch Empfang eines Zeitsignals, z.B. Empfang des DCF77-Sender synchronisiert), nicht größer als der Aufwand für eine Funkwanduhr mit mechanischer Anzeigevorrichtung.
    Für den Funkwandkalender und die Funkwanduhr können identische Microcontrollersteuerungen verwendet werden, die nur mit unterschiedlicher Software betrieben werden. Die Übersetzungsverhältnisse der Getriebe unterscheiden sich etwas (bei ungünstigeren Übersetzungsverhältnissen für den Kalender können die Getriebe sogar gleich sein), jedoch können gleiche Antriebe (Schrittmotoren) verwendet werden. Das Uhrwerk und das Kalenderwerk können in Gehäuse mit identischen Abmessungen eingebaut werden. Diese Uhr- bzw. Kalenderwerksgehäuse können dann in gleiche Uhrengehäuse eingesetzt werden. Nur die Zifferblätter der Uhr und des Kalenders unterscheiden sich. Ein Hersteller von Funkuhren kann somit mit minimalen Mehraufwand auch einen Funkkalender produzieren.
    Wird der Kalender nicht durch ein Zeitsignal z.B. durch Empfang des DCF77- Zeitsenders synchronisiert, kann die Zeit durch ein unkompliziertes manuelles Programmierverfahren programmiert werden. Dieses Verfahren wird noch beschrieben.
    Prinzipiell ist auch eine Realisierung eines Kalenders mit folgender Variation der Merkmale des Anspruchs 1 möglich:
    • der Wochentag-, Monatstag- und Monatszeiger müssen nicht um einen gemeinsamen Mittelpunkt rotieren, die zugehörigen Skalen müssen nicht konzentrisch zueinander angeordnet sein
    • anstelle der Realisierung der Wochentag-, Monatstag- und Monatsanzeige durch umlaufende Zeiger und Skalen sind auch andere mechanische Anzeigeelemente möglich, z.B. eine mit Zahlen beschriftete, umlaufende Scheibe in Verbindung mit einem feststehenden Fenster
    Vorteilhaft wird die elektronische Steuerung des Kalenders als Microcontrollersteuerung realisiert. Der Taktgenerator des Microcontrollers wird durch einen Quarz stabilisiert. Die Zeit- und Getriebestandsregister sind Teil des Arbeitsspeichers des Microcontrollers.
    Mit dem Kalender soll in Verbindung mit einer externen, die Tageszeit anzeigenden Uhr die vollständige Zeitinformation eines Jahres vom Monat bis herab zur Sekunde in analoger Form darstellbar sein. Da gebräuchliche, die Tageszeit analog anzeigende Uhren nur eine Stundenskala mit einem 12-Stunden-Zifferblatt besitzen und somit keine Unterscheidung der Tageshälfte gestatten, soll eine bevorzugte Ausführungsform des Kalenders weiterhin diese Unterscheidung ermöglichen. Dies wird ohne einen zusätzlichen Zeiger dadurch realisiert, daß ein jedes Wochentagsegment der Wochentagskala zeitlich weiter unterteilt wird. In Verbindung mit einer mehrschrittigen Durchwanderung des Wochentagsegments durch den Wochentagzeiger treibt die Steuerung den Wochentagzeiger so an, daß für jeden Wochentag Tagesabschnitte angezeigt werden.
    Weiterhin erfolgt eine sinnvolle Unterteilung der recht großen Wochentagsegmente.
    Ein Tagesabschnitt kann auf der Wochentagskala von dem davorliegenden und dem nachfolgenden Tagesabschnitt durch Begrenzungslinien getrennt und mit der Zeit des Tagesabschnitts beschriftet werden (z.B. 6-12 Uhr). Insbesondere wenn ein Tag in viele Tagesabschnitte eingeteilt ist (z.B. 12 Tagesabschnitte zu 2 Stunden) und die Schrittweite des Wochentagzeigers somit klein ist, können auch nur einzelne Zeitpunkte in einem Wochentagsegment markiert sein (siehe Figur 2). Der Ableser des Kalenders muß sich aber darüber im klaren sein, daß nicht genau die angezeigte Zeit sondern die Zeit eines Tagesabschnitts dargestellt wird.
    Kann z.B. der Wochentagzeiger durch die Steuerung bei einer 12-schrittigen Durchwanderung eines Wochentagsegments in die Stellungen 0 Uhr, 2 Uhr ... 22 Uhr gesetzt werden, so wird in jeder dieser Stellungen ein Tagesabschnitt von 2 Stunden angezeigt, z.B. in der Stellung 2 Uhr der Tagesabschnitt von 2.00.00 bis 3.59.59.
    Es wäre aber auch denkbar, den Wochentagzeiger so auf die zugehörige Welle aufzusetzen, daß er bei einer 12-schrittigen Durchwanderung eines Wochentagsegments in den Stellungen 1 Uhr, 3 Uhr ... 23 Uhr zum Stehen kommt. Die Steuerung müßte den Wochentagzeiger dann so antreiben, daß er z.B. in der Stellung 3 Uhr den Tagesabschnitt von 2.00.00 bis 3.59.59 anzeigt.
    Die (Figur 2) zeigt die Anzeige (5) eines Kalenders, bestehend aus einem Wochentagszeiger (10), der mit einer Wochentagskala (11), einem Monatstagzeiger (12), der mit einer Monatstagskala (13), sowie einem Monatszeiger (14), der mit einer Monatskala (15) zusammenwirkt, wobei die 3 Skalen auf einem Zifferblatt (9) angeordnet sind. Jedes Segment der Wochentagskala (11) ist mit dem Wochentag und drei Tageszeiten (6, 12 und 18 Uhr) beschriftet. Die Begrenzung zwischen den Wochentagsegmenten kennzeichnet indirekt die Zeit 0 bzw. 24 Uhr.
    Es wäre denkbar eine Variante des Kalenders nach Anspruch 1 zu realisieren, indem ein elektrischer Antrieb über ein Getriebe den Wochentagzeiger und ein zweiter elektrischer Antrieb über ein zweites Getriebe den Monatstagzeiger und den Monatszeiger antreibt. Weil der zweite Antrieb direkt den Monatstagzeiger antreibt, können nichtexistierende Monatstage schnell überlaufen werden (z.B. ein 30. Februar).
    Es ist wünschenswert, einen Antrieb einzusparen und den Kalender mit nur einem Antrieb auszustatten. Eine Variante, bei der ein Antrieb über eine Übersetzung von 7 zu 1 mit dem Wochentagzeiger und über eine Übersetzung von 31 zu 1 mit dem Monatstagzeiger gekoppelt ist, wobei der Antrieb zu jedem Tageswechsel einen Schritt vorgesetzt wird, würde nicht funktionieren. Denn wenn ein Monatswechsel eines Monats mit weniger als 31 Tagen stattfindet, würde der Monatstagzeiger den falschen Monatstag anzeigen. Würde aber der Antrieb mehrere Schritte vorgesetzt werden, um die nicht existierenden Monatstage zu überlaufen, dann würde der angezeigte Wochentag nicht mehr stimmen.
    Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es daher, insbesondere für einen Kalender nach Anspruch 1 eine getriebliche Verbindung zwischen der Wochentag- und Monatstaganzeige zu schaffen, so daß diese Anzeigen von nur einem elektrischen Antrieb angetrieben werden können.
    Diese Aufgabe wurde mehrfach gelöst.
    Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe einmal mit dem 3. Patentanspruch gelöst.
    Zum besseren Verständnis soll eine mit dem 3. Patentanspruch realisierte mechanische Anzeigevorrichtung beschrieben werden.
    Die Figuren 3a bis 3c stellen den Antrieb, das Getriebe und die Wochentag- und Monatstaganzeige der mechanischen Anzeigevorrichtung dar. Der Rotor (16) des Antriebs dreht sich je Schritt des Antriebs um 180°, so daß der Wochentagzeiger (18) mit jedem Schritt des Antriebs einen Wochentag weitergeschaltet wird.
    Die Figuren 4a und 4b zeigen die mechanische Anzeigevorrichtung der Figuren 3a bis 3c, ergänzt um Bestandteile zur Monatsanzeige. Die Figuren 4a und 4b stellen den Antrieb, das Getriebe und die Wochentag- Monatstag- und Monatsanzeige eines Kalenders nach Anspruch 4 dar.
    Wie aus den Figuren 3a und 3c erkennbar ist, wird der Monatstagzeiger (22) um einen Monatstag weitergeschaltet, wenn der Wochentagzeiger (18) vom Sonntag zum Montag wandert. Wie aus (Figur 3b) ersichtlich ist, bleibt der Monatstagzeiger (22) stehen, wenn der Wochentagzeiger (18) sich vom Montag zum Sonntag bewegt.
    Steht der Wochentagzeiger (18) z.B. auf einen Montag und der Monatstagzeiger (22) auf einem 1. Monatstag, würde es nicht ausreichen, wenn die Steuerung den Antrieb nur einen Schritt vorwärtsbewegt. Dann würde zwar der Wochentagzeiger (18) auf einen Dienstag wechseln, der Monatstagzeiger (22) aber immer noch auf dem 1. Monatstag stehen. Die Steuerung muß den Antrieb 8 Schritte vorlaufen lassen, um den Wochentagzeiger (18) auf einen Dienstag und den Monatstagzeiger (22) auf den 2. Monatstag zu setzen (siehe Figur 4a). Dazu ist die Steuerung auch in der Lage, denn sie berechnet entsprechend Anspruch 1 die Sollposition der Zeiger unter Berücksichtigung der Zeit in den Zeitregistern, der Getriebeübersetzungsverhältnisse und der Zuordnung der Getriebestellungen zu den auf den Skalen angezeigten Parameterwerten.
    Müssen ein oder mehrere Monatstage überlaufen werden, wenn ein Monat mit weniger als 31 Tagen wechselt, so treibt die Steuerung den Antrieb eine entsprechend größere Anzahl von Schritten an. Steht z.B. an einem Mittwoch, dem 30. April der Wochentagzeiger (18) auf Mittwoch, der Monatstagzeiger (22) auf dem 30. Monatstag und der Monatszeiger (25) auf April und findet ein Tageswechsel zu Donnerstag, dem 1. Mai statt, so treibt die Steuerung den Antrieb 15 Schritte an, wobei der Wochentagzeiger (18) auf Donnerstag, der Monatstagzeiger (22) auf den 1. Monatstag und der Monatszeiger (25) auf Mai gesetzt wird (siehe Figur 4b).
    Die Getriebe und Anzeigen sind in den Zeichnungen auseinandergezogen dargestellt. In einem Kalender nach Anspruch 1 rotieren die Zeiger und die die Zeiger antreibenden Räder um einen gemeinsamen Mittelpunkt und die Skalen sind konzentrisch angeordnet. Unter oder über den dargestellten Getrieben sind die Übersetzungsverhältnisse i der einzelnen Getriebestufen angegeben (i = Drehzahl des treibenden Rades /Drehzahl des getriebenen Rades).
    Allgemein kann die Wochentag- und Monatstaganzeige einer Vorrichtung entsprechend Patentanspruch 3 sowohl als Zeigeranzeige als auch auf andere Weise, wie durch eine mit Zahlen beschriftete Scheibe in einem feststehenden Fenster erfolgen und die Anordnung der Anzeigeelemente kann beliebig sein.
    Die Vorrichtung gemäß Anspruch 3 kann auch vorteilhaft in einer Kalenderuhr mit mechanischer Anzeigevorrichtung, deren Zeitinformation in den Registern einer elektronischen Steuerung gespeichert ist, z.B. einer Funkuhr angewandt werden.
    Im ersten Moment erscheint es vielleicht sinnvoll, von einem Schrittmotor SM1 die Tageszeit- und die Wochentaganzeige und von einem Schrittmotor SM2 die Monatstag- und Monatsanzeige antreiben zu lassen. Weil der Schrittmotor SM2 direkt die Monatstaganzeige antreibt, können nichtexistierende Monatstage schnell überlaufen werden (z.B. ein 30. Februar).
    Treibt der Schrittmotor SM1 also einen Sekunden-, Minuten-, Stunden- und Wochentagzeiger an, ergibt sich ein Gesamtübersetzungsverhältnis von 60*60*12*2*7=604800 zwischen dem Schrittmotor SM1 und dem Wochentagzeiger. Um den Wochentagzeiger um 360° zu drehen, müßte der Schrittmotor SM1 also 604800 Schritte laufen.
    Zwischen dem Schrittmotor SM2 und dem Monatszeiger ergibt sich ein Gesamtübersetzungsverhältnis von 31*12=372.
    Steht der Wochentagzeiger nach der Inbetriebnahme sehr weit von seiner Sollposition entfernt, muß die elektronische Steuerung den Schrittmotor SM1 eine große Anzahl von Schritten laufen lassen, um den Wochentagzeiger in seine Sollposition zu bringen. Geht man davon aus, daß sich die Schrittmotoren nur in einer Richtung bewegen lassen, wären im Extremfall 604799 Schritte vom Schrittmotor SM1 notwendig um den Sekunden-, Minuten-, Stunden- und den Wochentagzeiger in die richtige Position zu bringen. Bei einer maximalen Schrittgeschwindigkeit der Schrittmotoren von 20 Schritten in der Sekunde würde dies 8 Stunden und 24 Minuten dauern.
    Die Einstellung von Monatstag und Monat durch den Schrittmotor SM2 würde bei 371 maximal notwendigen Schritten etwa 19s dauern.
    Werden aber die Sekunden-, Minuten- und Stundenanzeige von dem Schrittmotor SM1 und die miteinander mechanisch gekoppelte Wochentag- Monatstag- und Monatsanzeige von dem Schrittmotor SM2 angetrieben, ergäbe sich eine maximale Schrittanzahl zur Tageszeiteinstellung von 60*60*12-1=43199 Schritten und eine maximale Schrittanzahl zur Wochentags- und Datumseinstellung von 7*31*12-1=2603 Schritten. Bei einer maximalen Schrittgeschwindigkeit jedes Schrittmotors von 20 Schritten je Sekunde ergäbe sich eine maximale Einstellzeit von 36 Minuten für die Tageszeiteinstellung und von etwas mehr als 2 Minuten für die Datumseinstellung. Somit erfolgt eine erhebliche Verkürzung der Einstellzeit für den Schrittmotor SM1 und eine bessere Verteilung der Einstellzeiten.
    In den Figuren 3a und 3c beträgt der Schaltwinkel des Wochentagrades (17) bzw. des Schaltrades (19) beim Wechsel des Wochentags vom Sonntag zum Montag, bei der der Monatstagzeiger (22) weitergeschaltet wird, 360°/7=51,4°. Werden jedoch auf der Wochentagskala auch Tagesabschnitte angezeigt, wird der Schaltwinkel zum Weiterschalten des Monatstagrades (21) kleiner. Werden z.B. an einem Wochentag 12 Tagesabschnitte zu je 2 Stunden angezeigt, so müßte der Monatstagzeiger (22) beim Wechsel des Wochentagzeigers (18) von Sonntag 22 Uhr zu Montag 0 Uhr weitergeschaltet werden. Der Schaltwinkel würde dann nur noch 360°/(7*12)=4,3° betragen. Dieser Schaltwinkel ist zu klein, um das Monatstagrad (21) direkt durch den am Schaltrad (19) befestigten Schaltstift (20) weiterzuschalten. Treibt das Wochentagrad jedoch das Zwischenrad nicht wie in den Figuren 3a bis 3c, 5a und 5b über eine 1 zu 1 Übersetzung, sondern über ein größeres Übersetzungsverhältnis an, so kann das Wochentagrad sich einmal um 360° drehen, ohne daß der Schaltstift des Schaltrades in die Verzahnung des Monatstagrades eingreift und dieses weiterbewegt. Der Drehwinkelbereich des Schaltrades zwischen der Stellung des Schaltrades nach erfolgter Umdrehung des Wochentagrades bis zur Stellung des Schaltrades nach dessen erfolgter Umdrehung kann dann zur Weiterschaltung des Monatstagrades genutzt werden.
    Die Figuren 9a bis 9c zeigen ein nach diesem Prinzip arbeitendes Getriebeteil eines Kalenders. Ein Wochentagrad (28), das mit einem Wochentagzeiger (29) verbunden ist, wird so angetrieben, daß an jedem Wochentag 12 Tagesabschnitte mit je 2 Stunden Länge angezeigt werden. Das Wochentagrad treibt ein mit einem Schaltstift (31) ausgerüstetes Schaltrad (30) über eine Übersetzung mit einem Übersetzungsverhältnis von 8 zu 7 an.
    Während einer Drehung des Wochentagrades um 1/7 von 360°, in der der Wochentagzeiger (29) um einen Wochentag weitergeschaltet wird, dreht sich somit das Schaltrad um einen Winkel von (1/7)*(7/8)*360°=1/8*3600=450. Während des Durchlaufens dieses Winkelbereichs greift der Schaltstift (31) des Schaltrades (30) in die Verzahnung eines mit 31 Zähnen ausgestatteten Monatstagrades (32) ein und schiebt dieses um einen Zahn und somit einen mit dem Monatstagrad (32) verbundenen Monatstagzeiger (34) um einen Monatstag weiter (siehe Figur 9a). Der Bereich dieses 45° Schaltwinkels des Schaltrades (30) darf nicht zur Anzeige verwendet werden, die Steuerung muß dafür sorgen, daß er schnell durchlaufen wird. Da der Schaltwinkel des Schaltrades (30) mit mehreren Schritten des Schrittmotors durchlaufen wird, ist die zusätzliche Belastung des Schrittmotors relativ gering.
    Erfolgt nun eine Drehung des Wochentagrades (28) um 360°, dreht sich das Schaltrad (30) um einen Winkel von 1*(7/8)*360°=315°, wobei während dieser Drehung des Schaltrades (30) kein Eingriff des Schaltstiftes (31) in die Verzahnung des Monatstagrades (32) stattfindet und das Monatstagrad durch eine Rastfeder (33) gesperrt wird (siehe Figur 9b). Während dieser Umdrehung des Wochentagrades (28) kann jeder beliebige Wochentag und jeder Tagesabschnitt eines Wochentags angezeigt werden.
    Aufgrund dessen, daß sich je Umdrehung des Schaltrades (30) das Wochentagrad (28) um einen Winkel von 8/7*360° drehen muß, wobei der Wochentagzeiger (29) einen Bereich von einer Woche und einem Wochentag auf der Wochentagskala überstreicht, findet die Weiterschaltung des Monatstagrades (32) bei aufeinanderfolgenden Umdrehungen des Schaltrades (30) während des Überstreichens des Wochentagzeigers (29) von nachfolgenden Wochentagen statt. So wird während einer ersten Umdrehung des Schaltrades (30) der Monatstagzeiger (34) einen Schritt weitergesetzt, wenn der Wochentagzeiger (29) sich von Montag 0 Uhr zu Dienstag 0 Uhr bewegt (siehe Figur 9a), während einer zweiten Umdrehung, wenn sich der Wochentagzeiger von Dienstag 0 Uhr zu Mittwoch 0 Uhr bewegt (siehe Figur 9c) usw. Um die Zeit richtig anzeigen zu können, muß die Steuerung die augenblickliche Position des Schaltrades (30) kennen bzw. muß ihr bekannt sein, bei Passieren welchen Wochentags des Wochentagzeigers (29) der Monatstagzeiger (34) weitergeschaltet wird.
    Die Steuerung stellt die Zeiger auf die der Zeit entsprechende Sollposition, indem sie zu
    Beginn eines Monats den Monatstagzeiger (34) auf den ersten Monatstag und anschließend den Wochentagzeiger (29) auf den Beginn des aktuellen Wochentags setzt. Da eine Umdrehung des Schaltrades (30), in welcher der Monatstagzeiger (34) um einen Monatstag weitergeschaltet wird, innerhalb einer Drehung des Wochentagzeigers (29) um eine Woche und einen Wochentag erfolgt, braucht die Steuerung bis zum Ablauf des Monats den Wochentagzeiger (29) nur jeweils im Verlauf des Tages alle 2 Stunden einen Schritt vorzusetzen und zu einem Tageswechsel einmal um 360° zu drehen und somit um 12*7=84 Schritte vorzusetzen.
    Die Getriebeübersetzung von 8 zu 7 zwischen Wochentagrad (28) und Schaltrad (30) stellt ein Optimum in bezug auf die Nutzung des gesamten Schaltwinkels von 45° des Schaltrades (30) zur Weiterschaltung des Monatstagrades (32) und dem Durchlaufen des Schaltwinkels mit möglichst wenig Schritten des Antriebs dar.
    Figur 7 zeigt den Antrieb und das auseinandergezogen dargestellte Getriebe eines Kalenders gemäß Anspruch 5. Das in den Figuren 9a bis 9c dargestellte Getriebeteil ist Bestandteil des in Figur 7 dargestellten Getriebes.
    Aufgrund der gewählten Übersetzungsverhältnisse wird ein 24-Stunden-Rad (27) mit 12 Schritten des Schrittmotors um 360° gedreht und somit der Wochentagzeiger (29) mit 12 Schritten des Antriebs um einen Wochentag weiterbewegt.
    Im folgenden wird eine Variante für eine Getriebestandserkennung, realisiert mit einer Lichtschranke und entsprechend Figur 8a codiertem Wochentagrad (28), Monatstagrad (32), Monatsrad (35) und 24-Stunden-Rad (27) vorgestellt.
    Das 24-Stunden-Rad (27), das Wochentagrad (28), das Monatstagrad (32) und das Monatsrad (35) müssen im Getriebe so angeordnet werden, daß sich diese 4 Zahnräder an einer Stelle überdecken, unter der der codierte Bereich eines jeden Zahnrades bei dessen Drehung hindurchläuft. An dieser Stelle durchleuchtet dann die Lichtschranke die 4 Räder. Dazu werden das Wochentagrad (28), das Monatstagrad (32) und das Monatsrad (35) übereinander angeordnet, so daß sie um einen gemeinsamen Mittelpunkt rotieren. Der Pfeil auf jedes Zahnrad, der in der Figur 8a nebeneinander angeordnet gezeichneten Zahnräder weist auf die von der Lichtschranke durchleuchtete Stelle. Jedes der 4 Zahnräder in Figur 8a ist in Sektoren unterteilt, denen Zeiten zugeordnet sind. Befindet sich ein bestimmter Kreissektor zwischen der mit einem Pfeil gekennzeichneten Lichtschranke, wird dessen Zeitwert auf einer der Anzeigen Wochentaganzeige mit Tageszeitunterteilung, Monatstaganzeige oder Monatsanzeige dargestellt.
    Die Figur 8b zeigt, wie die sich in einem Bereich überdeckenden Zahnräder von einer Lichtschranke, bestehend aus Lichtquelle (37) und Lichtempfänger (38), durchleuchtet werden.
    Die Lichtquelle (37) (z.B. eine Infrarot-LED) ist an einen Ausgang und der Lichtempfänger (38) (z.B. ein Fototransistor) ist an einen Eingang der Steuerung (1) des Kalenders angeschlossen. Nur wenn alle 4 Zahnräder in einer Stellung stehen, in der sie den Lichtstrahl nicht unterbrechen, wird der Lichtempfänger (38) vom Lichtstrahl getroffen und schaltet einen entsprechenden Pegel an den Eingang der Steuerung (1).
    Um die Getriebestellung auszulesen, treibt die Steuerung solange über den Schrittmotor die Zahnräder des Getriebes an, bis sie aus den vom Lichtempfänger empfangenen Impulsen auf die Getriebestellung schließen kann. Dazu schaltet sie nach jedem Schritt des Schrittmotors die Lichtquelle kurzzeitig ein und liest die Antwort des Lichtempfängers aus.
    Das Bestimmen der Getriebestellung erfolgt durch aufeinanderfolgendes Bestimmen der Stellung des Wochentagrades (28), des Schaltrades (30) und des Monats- (35) und Monatstagrades (32).
    1. Bestimmen der Stellung des Wochentagrades
    Aufgrund der gewählten Übersetzungsverhältnisse wird das 24-Stunden-Rad (27) mit jedem Schritt des Schrittmotors um 2 Stunden weitergeschaltet. Wird der Lichtempfänger beleuchtet, muß es sich wegen der Codierung des 24-Stunden-Rades um die Zeit 0 Uhr oder 12 Uhr handeln. Ab dieser Position testet die Steuerung im 6-Schritt-Abstand, ob 3 mal hintereinander Licht auf den Lichtempfänger fällt. Hat der Lichtempfänger das dritte mal Licht erkannt, steht der Wochentagzeiger auf der Position Montag 0 Uhr. Denn nur in den im 6-Schritt-Abstand aufeinanderfolgenden Positionen Sonntag 0 Uhr, Sonntag 12 Uhr und Montag 0 Uhr ist das Wochentagrad durchlässig. An allen anderen Tagen, außer am Sonntag ist es um 12 Uhr undurchlässig.
    2. Bestimmen der Stellung des Schaltrades (30)
    Die Steuerung kennt nun die Stellung des Wochentagrades (28) und des 24-Stunden-Rades (27). Nun testet sie ab der Stellung 0 Uhr des 24-Stunden-Rades im 12-Schritt-Abstand, also jeweils zu Beginn eines neuen Wochentages, wann das Licht durch die Lichtschranke unterbrochen wird. An dem Wochentag, an dem dies geschieht hat das Schaltrad (30) bereits das Monatstagrad (32) so weitergeschaltet, daß durch einen der Stege des Monatstagrades (32) das Licht unterbrochen wurde. Die Weiterschaltung hat somit am Vortag dieses Wochentages stattgefunden. Ab dem Tag der Weiterschaltung wird das Monatstagrad (32) im Abstand von 8 Wochentagen, oder 8*12=96 Schritten des Schrittmotors durch das Schaltrad (30) weitergeschaltet.
    3. Bestimmen der Stellung des Monatsrades und des Monatstagrades
    Die 3 Stege des Monatsrades (35) sind so codiert, daß sie vom 15.3. bis 30.3, vom 25.7. bis 9.8. und vom 5.12. bis 19.12. das Licht der Lichtschranke unterbrechen, so daß während des Drehens des Monatstagrades (32) und Monatsrades (35) um mindestens 15 Monatstage oder 15*96 Schritte des Schrittmotors die Lichtschranke unterbrochen wird. Durch eine entsprechend lange Unterbrechung der Lichtschranke erkennt die Steuerung somit, daß sich gerade einer der Stege des Monatsrades zwischen der Lichtschranke durchgedreht hat. Nun braucht die Steuerung nur noch zu zählen, nach wieviel 5 Monatstagen oder 5*96 Schritten des Schrittmotors andauernden Verdunklungszyklen des Lichtempfängers eine Verdunklung des Lichtempfängers für 6 Monatstage oder 6*96 Schritte des Schrittmotors erfolgt. Die Verdunklung des Lichtempfängers für 6 Monatstage erfolgt vom 25. bis 30. Tag eines Monats und wird von der Steuerung mit der ersten Durchlässigkeit der Lichtschranke am 31. Monatstag festgestellt, auf den dann das Monatstagrad (32) steht. Die Stellung des Monatsrades (35) bestimmt die Steuerung aus der Anzahl der gezählten, 5 Monatstage andauernden Verdunklungszyklen. Ist die Anzahl der Verdunklungszyklen 0, steht das Monatsrad auf dem 31. Dezember, ist sie 1 steht das Monatsrad auf dem 31. August und ist sie 2, steht das Monatsrad auf dem 31. April.
    Nun soll noch eine weitere Variante eines mit dem 3. Patentanspruch realisierten Kalenders vorgestellt werden.
    Figur 21 zeigt den Antrieb und die auseinandergezogene Getriebekette dieser Kalendervariante. Mit einem Schritt des Antriebs (74) wird der Wochentagzeiger (76) einen Tagesabschnitt von 2 Stunden vorgesetzt. Zwischen dem Wochentagrad (75) und dem Monatstagrad (77) besteht eine getriebliche Kopplung mit einem konstanten Übersetzungsverhältnis von 62 zu 1. Betrachtet man Figur 22a, die einen Teil der Getriebekette von Figur 21 darstellt, so erkennt man, daß während des Durchlaufens aller Wochentage und aller Tagesabschnitte eines Wochentags von Montag 0 Uhr zu Sonntag 22 Uhr, sich der Monatstagzeiger (78) zwar vom Anfang zum Ende eines Monatstagsegments bewegt, sich aber die ganze Zeit über im selben Monatstagsegment befindet. Somit kann an einem Monatstag ein beliebiger Wochentag und jeder Tagesabschnitt dieses Wochentags angezeigt werden.
    Wird der Wochentagzeiger (76) aber von Sonntag 22 Uhr zu Montag 0 Uhr weiterbewegt, so verläßt der Monatstagzeiger (78) das erste Monatstagsegment und kommt erst nach einer weiteren Drehung des Wochentagzeigers (76) um 360° am Anfang des zweiten Monatstagsegments an (siehe Figur 22b). Dieser Bereich darf nicht zur Anzeige verwendet werden, die Steuerung muß dafür sorgen, daß er schnell durchlaufen wird.
    An einem Beispiel soll die Funktionsweise der Wochentag- und Monatstaganzeige beschrieben werden. Der Wochentagzeiger steht auf Montag 0 Uhr, der Monatstagzeiger steht auf einen ersten Monatstag. Die Steuerung setzt bis Montag 22 Uhr den Antrieb alle 2 Stunden einen Schritt und den Wochentagzeiger somit einen Tagesabschnitt von 2 Stunden vor. Zum Tageswechsel zu Dienstag 0 Uhr setzt die Steuerung den Antrieb 2*84+1=169 Schritte vor, wodurch der Wochentagzeiger auf Dienstag 0 Uhr und der Monatstagzeiger auf dem zweiten Monatstag läuft.
    Diese Kalendervariante ist mit Mitteln zum manuellen Setzen der Zeiger in eine definierte Position ausgerüstet. Dazu wirkt ein manuell drehbares Einstellrad (84) auf das Zwischenrad (85) zwischen dem Monatstagrad (77) und dem Monatsrad (79). Mit diesem Einstellrad erfolgt eine Einstellung des Monatstag- und des Monatszeigers. Zwischen dem Monatstagrad (77) und seinem Trieb (83) befindet sich eine Rutschkupplung, so daß ein Drehen des Einstellrades (84) keine Auswirkungen auf das Wochentagrad (75) hat. Der Trieb des Monatstagrades (83) ist mit dem Monatstagrohr (81), auf welches der Monatstagzeiger (78) gesetzt wird, fest verbunden. Das Monatstagrad (77) wird mit einer Feder (82) gegen den Trieb des Monatstagrades (83) gedrückt.
    Das Setzen des Wochentagzeigers in eine definierte Position erfolgt mittels einer an der Steuerung angeschlossenen Taste (86, siehe Figuren 24 und 25).
    Das Setzen der Zeiger in eine definierte Position ist mit folgendem Verfahren durchführbar.
    Nach dem Anlegen der Betriebsspannung setzt die Steuerung jede Sekunde den Antrieb einen Schritt und somit den Wochentagzeiger einen Tagesabschnitt von 2 Stunden vor. Nachdem der Wochentagzeiger eine von der Steuerung erwartete Position erreicht hat, z.B. Montag, 0 Uhr muß die Taste betätigt werden. Damit kennt die Steuerung die Position des Wochentagzeigers. Anschließend werden mit dem Einstellrad der Monatstag- und der Monatszeiger in eine von der Steuerung erwartete Position gebracht (z.B. der Monatstagzeiger auf den Anfang des 1. Monatstagsegments und der Monatszeiger auf Januar) und dies der Steuerung über eine Tastenbetätigung mitgeteilt. Nach einer manuellen Zeitprogrammierung kann die Steuerung die Zeiger in die der Zeit entsprechende Position setzen.
    Das beschriebene Verfahren kann vorteilhaft folgendermaßen variiert werden.
  • 1. Die Steuerung setzt den Wochentagzeiger jede Sekunde einen Tagesabschnitt vor. Wenn die Position Montag 0 Uhr erreicht wird, wird die Taste betätigt.
  • 2. Mit dem Verfahren zur manuellen Zeitprogrammierung gemäß Patentanspruch 10 mit Ausnahme von Verfahrensschritt 10.6 wird die Zeit in die Steuerung einprogrammiert.
  • 3. Der Monatszeiger wird auf den Monat und der Monatstagzeiger auf den Anfang des Monatstagsegments gesetzt, die einprogrammiert wurden.
  • 4. Nach einer Betätigung der Taste beginnt die Steuerung mit der Zeitzählung und setzt die Zeiger in die richtige Position. Durch die Voreinstellung des Monatstag- und des Monatszeigers kann die einprogrammierte Zeit sehr schnell angelaufen werden.
    • Nachteilig an dieser Kalendervariante ist, daß der Monatstagzeiger aufgrund des konstanten Übersetzungsverhältnisses zwischen Wochentag- und Monatstagrad je nach Wochentag in einer anderen Position innerhalb eines Monatstagsegments steht. Wird das Übersetzungsverhältnis zwischen Wochentagrad und
    Monatstagrad vergrößert (z.B. auf 124 zu 1), so muß die Steuerung zwar den Antrieb zu einem Tageswechsel eine größere Anzahl von Schritten laufen lassen, aber die Position des Monatstagzeiger ändert sich dann weniger bei der Anzeige unterschiedlicher Wochentage.
    Figur 24 zeigt die Anordnung des Schrittmotor-Getriebe-Blocks, der Steuerungsleiterplatte (88), der Batterie (87), des Einstellrades (84), der Taste (86) und der herausgeführten Welle zum Aufsetzen des Wochentagzeigers und der Rohre zum Aufsetzen des Monatstag- und des Monatszeigers in einem Kalenderwerksgehäuse. Dieses Kalenderwerksgehäuse kann vorteilhaft in standardisierten Abmessungen für Quarzuhrwerke hergestellt werden, so daß es in Wanduhrengehäuse für standardisierte Quarzuhrwerke eingesetzt werden kann.
    Figur 25 zeigt die Schaltung eines solchen Kalenders. Ein mit 32768 Hz getakteter Microcontroller vom Typ PIC 12C509 der Firma Mikrochip ist zentraler Bestandteil der Steuerung. Die Taste (86) ist an einen Eingang und der Antrieb (74) an zwei Ausgängen des Microcontrollers angeschlossen. Als Antrieb wird ein bipolarer Schrittmotor, der von der Steuerung mit Impulsen wechselnder Polarität angesteuert wird, eingesetzt. Der eingesetzte Microcontroller benötigt eine Spannung von mindestens 2,5V, so daß eine 1,5V Primärzelle nicht zur Spannungsversorgung ausreicht. Wird jedoch ein Microcontroller eingesetzt, der mit einer Spannung von 1,5V arbeitet, so ist ein Einsatz nur einer 1,5V Primärzelle möglich.
    Der Microcontroller arbeitet ein Programm ab, das
    • das Verfahren zum manuellen Setzen der Zeiger in eine definierte Position durchführt und die Getriebestandsregister mit dieser definierten Position initialisiert
    • jeden Schritt des Schrittmotors zählt und die Getriebestandsregister entsprechend aktualisiert
    • das Verfahren zur manuellen Zeitprogrammierung entsprechend Patentanspruch 10 durchführt und die einprogrammierte Zeit in Zeitregistern speichert
    • die Taktimpulse des Quarzes zählt und die Zeitregister entsprechend der abgelaufenen Zeit aktualisiert
    • unter Berücksichtigung der Zeit in den Zeitregistern, der Getriebeübersetzungsverhältnisse und der Zuordnung der Getriebestellungen zu den auf den Skalen angezeigten Parameterwerten fortlaufend die Sollposition der Zeiger berechnet
    • den Schrittmotor solange vorsetzt, bis die in den Getriebestandsregistern gespeicherte Iststellung der Zeiger mit der Sollposition übereinstimmt.
    Die Zeit- und Getriebestandsregister sind Teil des Arbeitsspeichers des Microcontrollers.
    In einem Jahr muß der Schrittmotor etwa 2*84*31*12=62496 Schritte ausführen, wobei die Steuerung die Spannung für den Schrittmotor für etwa 50ms einschaltet. Der Strom durch die Magnetspule des Schrittmotors beträgt 5mA. Der Durchschnittsstrom des Schrittmotors liegt dann bei 62496*5mA*50ms/(365*24*60*60s)=495nA.
    Der Microcontroller selbst benötigt bei einer Versorgungsspannung von 3V und einer Taktfrequenz von 32768Hz, einen Strom von 20uA (Microampere), so daß der durchschnittliche Gesamtstrom bei etwa 0,02mA liegt. Hat der eingesetzte Batteriesatz eine Kapazität von 1000mAh kann der Kalender 1000mAh/0,02mA=50000h oder 2083 Tage laufen. Somit bräuchte erst nach über 5 Jahren der Batteriesatz des Kalenders ausgewechselt werden.
    Beträgt die Gangabweichung, wie mit einem quarzstabilisierten Taktgenerator erreichbar, 1 Sekunde am Tag würde sie nach 5 Jahren 365s * 5 = 30,4 Minuten betragen. Da der Wochentagzeiger des Kalenders alle 120 Minuten einen Schritt vorwärtsbewegt wird, liegt die Gangabweichung noch deutlich unter der Schrittweite des Wochentagzeigers. Somit könnte der Kalender, nach einem Batteriewechsel und einer manuellen Zeitprogrammierung der Steuerung 5 Jahre ohne Servicearbeiten laufen.
    Die Aufgabe, insbesondere für einen Kalender nach Anspruch 1 eine getriebliche Verbindung zwischen der Wochentag- und Monatstaganzeige zu schaffen, so daß diese Anzeigen von nur einem elektrischen Antrieb angetrieben werden können, wird erfindungsgemäß auch mit dem 6. Patentanspruch gelöst.
    Die getriebliche Verbindung des Wochentag- und Monatstagzeigers zeigt Figur 10. Mit jedem Schritt des Antriebs wird der Wochentagzeiger (39) und der Monatstagzeiger (40) einen Wochentag bzw. Monatstag vorgeschaltet. Im Prinzip ist eine solche mechanische Kopplung zwischen Wochentag- und Monatstagzeiger nicht neu. Sie wird in mechanisch anzeigenden Uhren mit Wochentag- und Monatstaganzeige verwendet. Jedoch muß in Monaten mit weniger als 31 Tagen eine manuelle Korrektur der Monatstaganzeige erfolgen.
    Abweichend von konventionellen Lösungen treibt hier jedoch die Steuerung den Antrieb und damit die Wochentag- und Monatstaganzeige auch beim Wechsel eines Monats mit weniger als 31 Tagen solange an, bis der richtige Wochentag und Monatstag angezeigt werden. So reicht es z.B. nicht, daß zu einem Monatswechsel eines Monats mit 30 Monatstagen der Antrieb den Monatstagzeiger 2 Schritte vom 30. auf den 1. Monatstag vorsetzt, denn dann würde der Wochentagzeiger auch 2 Schritte vorgesetzt und somit ein Wochentag übersprungen werden. Betrachtet man aber Figur 11, so erkennt man, daß nach 7, mit jeweils 31 Schritten des Antriebs erfolgten Umläufen des Monatstagzeigers (40) der Wochentagzeiger (39) alle Wochentage durchlaufen hat und wieder in seiner Ursprungsposition steht.
    Wurde wie im obigen Beispiel durch den Wechsel vom 30. auf den 1. Monatstag ein Wochentag überlaufen, so kann die Steuerung dies korrigieren, indem sie den Antrieb weitere 2*31 Schritte laufen läßt. Dazu ist die Steuerung auch in der Lage, denn sie berechnet entsprechend Anspruch 1 die Sollposition der Zeiger unter Berücksichtigung der Zeit in den Zeitregistern, der Getriebeübersetzungsverhältnisse und der Zuordnung der Getriebestellungen zu den auf den Skalen angezeigten Parameterwerten.
    Wechselt z.B. das Datum von Sonnabend, dem 30. Monatstag zu Sonntag, dem 1. Monatstag, so treibt die Steuerung zuerst den Antrieb 2 Schritte an, wobei der Wochentagzeiger Montag und der Monatstagzeiger den 1. Monatstag anzeigt. Nach 31 Korrekturschritten des Antriebs zeigt der Monatstagzeiger wieder einen 1. Monatstag und der Wochentagzeiger einen Donnerstag an. Nach weiteren 31 Schritten des Antriebs wird das richtige Datum Sonntag, der 1. Monatstag angezeigt. Analog erfolgt die Korrektur von Monaten mit 28 oder 29 Tagen.
    Der Vorteil einer derart gekoppelten Wochentag- und Monatstaganzeige besteht darin, daß die Steuerung zu einem Tageswechsel im Normalfall den Antrieb nur einen Schritt weitersetzen muß, um die Wochentag- und Monatstaganzeige zu aktualisieren. Nur beim Wechsel eines Monats mit weniger als 31 Tagen ist eine größere Schrittanzahl notwendig.
    Allgemein kann die Wochentag- und Monatstaganzeige einer Vorrichtung entsprechend Patentanspruch 6 sowohl als Zeigeranzeige als auch auf andere Weise, wie durch eine mit Zahlen beschriftete Scheibe in einem feststehenden Fenster erfolgen und die Anordnung der Anzeigeelemente kann beliebig sein.
    Eine entsprechend Figur 10 gekoppelte Wochentag- und Monatstaganzeige in Verbindung mit einer entsprechenden elektronischen Steuerung und einem eigenen Antrieb für die Wochentag- und Monatstaganzeige kann vorteilhaft auch in einer die Wochen- und Monatstage anzeigenden Uhr genutzt werden. Beim Einsatz in einem Kalender entsprechend Patentanspruch 1 müssen zusätzlich die Monate angezeigt werden. Dabei kann die Steuerung über einen weiteren Antrieb und über ein weiteres Getriebe den Monatszeiger antreiben.
    Eine weitere Möglichkeit besteht laut Patentanspruch 7 darin, die Monatsanzeige mit der Monatstaganzeige getrieblich zu koppeln, wobei das Übersetzungsverhältnis zwischen Monatstag- und Monatsanzeige 12 zu 1 beträgt (siehe Figur 12). Beim Wechsel eines Monats mit 31 Tagen wird die Monatsanzeige korrekt auf den nächsten Monat gesetzt. Ist der zu wechselnde Monat allerdings kürzer als 31 Tage, so erfolgt wie schon beschrieben eine Korrektur der Wochentaganzeige durch mehrere Umläufe der Monatstaganzeige. Damit wird natürlich ein falscher Monat eingestellt. Wie aus Figur 11 hervorgeht, wird nach 7 Umläufen des Monatstagzeigers der ursprüngliche Wochentag und natürlich auch der ursprüngliche Monatstag eingestellt. Nach diesen 7 Umläufen des Monatstagzeigers wird der Monatszeiger 7 Monate vorgesetzt. Wird der Monatstagzeiger insgesamt 12 mal für jeweils 7 Umdrehungen gedreht, so durchläuft der Monatszeiger alle Monate und steht anschließend wieder auf den Ursprungsmonat. Dabei durchläuft der Monatszeiger die numerisch dargestellten Monate (1-Januar, 12-Dezember) in folgender Reihenfolge 1->8->3->10->5->12->7->2->9->4->11->6->1.
    Wechselt das Datum z.B. von Montag, dem 30. April zu Dienstag, dem 1. Mai, so treibt die Steuerung den Antrieb zuerst 2 Schritte an, wobei der Wochentagzeiger (39) auf Mittwoch, der Monatstagzeiger (40) auf den 1. und der Monatszeiger (41) auf Mai gesetzt wird (Figur 12a). Nun erfolgt die Korrektur des Wochentags, indem die Steuerung den Antrieb 62 Schritte antreibt, wobei nun Dienstag, der 1. angezeigt wird, der Monatszeiger jedoch 2 Monate weitergewandert ist und nun auf Juli zeigt (Figur 12b). Anschließend muß die Steuerung noch den Monat korrigieren, wobei sie den Antrieb 10*7*31 Schritte vorsetzt. Beginnend vom Juli steht der Monatszeiger nach jeweils 7*31 Schritten des Antriebs oder 7 Umdrehungen des Monatstagzeigers auf folgenden Monaten:
    Februar, September, April, November, Juni, Januar, August, März, Oktober, Mai. Damit ist die Korrektur abgeschlossen und es wird das richtige Datum, Dienstag, der 1. Mai angezeigt (Figur 12c).
    In der folgenden Tabelle wird die Anzahl der Schritte des Antriebs bei einem Monatswechsel in Abhängigkeit von der Monatstaganzahl dargestellt.
    Anzahl Monatstage Schritte des Antriebs bei einem Monatswechsel zur Korrektur des Summe der Korrekturschritte für den Wochentag und Monat
    Monatstags Wochentags Monats
    28 4 6*31 6*7*31 1488
    29 3 4*31 8*7*31 1860
    30 2 2*31 10*7*31 2232
    31 1 - - 0
    Immerhin 5 mal im Jahr muß eine große Anzahl von Korrekturschritten durchgeführt werden. In einem Jahr mit 365 Tagen muß der Antrieb insgesamt 12*31+4*2232+1488=10788 Schritte und in einem Schaltjahr 12*31+4*2232+1860=11160 Schritte zurücklegen.
    Müssen die Monate jedoch nicht kontinuierlich folgen, weil sie z.B. nicht durch einen Zeiger, der auf eine Monatsskala weist, sondern durch eine umlaufende Monatsscheibe in einem feststehenden Fenster angezeigt werden, können sie so verteilt werden, daß sich die Einstellzeiten verringern. Eine in dieser Hinsicht günstigere Anordnung der Monate z.B. auf einer Monatsscheibe wird mit folgender Reihenfolge erreicht: Juli-August-September-März-April-Oktober-November-Mai-Juni-Dezember-Januar-Februar.
    Auf alle Monate mit 31 Tagen, bei denen keine Korrektur des Wochentags notwendig ist, folgt auf der Monatsscheibe der Folgemonat. Beim Wechsel der Monate April, September und November mit 30 Tagen, muß die Monatstaganzeige zur Korrektur des Wochentags 2 mal umlaufen, wobei 2 Monate auf der Monatsanzeige übersprungen werden. Da die Monate Mai, Oktober und Dezember nicht direkt auf der Monatsscheibe den Monaten April, September bzw. November folgen, sondern zwischendurch immer noch 2 Monate eingefügt wurden, steht die Monatsanzeige nach der Korrektur des Wochentags richtig. Nur in den Monaten Februar und Juni muß auch eine zusätzliche Korrektur der Monatsanzeige stattfinden.
    Monat Schritte des Antriebs bei einem Monatswechsel zur Korrektur des Summe der Korrekturschritte für den Wochentag und Monat
    Monatstags Wochentags Monats
    Februar (28 Tage) 4 6*31 3*7*31 837
    Februar (29 Tage) 3 4*31 5*7*31 1209
    Juni (30 Tage) 2 2*31 7*7*31 1581
    April, September, November (30 Tage) 2 2*31 - 62
    Januar, März, Mai, Juli, August, Oktober, Dezember (31 Tage) 1 - - 0
    In einem Jahr mit 365 Tagen muß der Antrieb insgesamt nur noch 12*31+3*62+1581+837= 2976 Schritte und in einem Schaltjahr 12*31+3*62+1581+1209=3348 Schritte zurücklegen. Jedoch kann die Monatsscheibe nicht wie ein Zeiger kontinuierlich im Verlauf des Monats vorwärtsbewegt werden, sondern muß schrittweise beim Wechsel vom 31. zum 1. eines Monats weitergeschaltet werden.
    Die Einstellzeiten nach der Inbetriebnahme und nach einem Tageswechsel können bei Kalendervarianten mit nur einem Antrieb und einer Unterteilung der Wochentaganzeige zur Darstellung von Tagesabschnitten recht groß werden. Um diese Zeiten zu verringern, wird ein Kalender mit unterteilter Wochentaganzeige vorteilhaft mit 2 elektrischen Antrieben ausgerüstet. Der Wochentagzeiger (43) wird durch einen Schrittmotor SM1 (42) angetrieben (Figur 13a) und ein weiterer Schrittmotor SM2 (44) treibt den Monatstagzeiger (45) und davon ausgehend über eine 12 zu 1 Übersetzung den Monatszeiger (46) an (Figur 13b).
    Eine solche Kalendervariante beschreibt Patentanspruch 8.
    Der Aufbau eines Kalenders mit 2 Schrittmotoren, einer Getriebestandserkennung und einem Zeitzeichenempfänger soll an einem Beispiel beschrieben werden.
    Die Figuren 13a und 13b zeigen die Getriebeketten eines mit 2 Schrittmotoren ausgerüsteten Kalenders in auseinandergezogener Darstellung. Jedoch drehen sich das Wochentagrad (48), das Monatstagrad (49) und das Monatsrad (50) um einen gemeinsamen Mittelpunkt. Diese Zahnräder und ein 24-Stunden-Rad (47) sind entsprechend Figur 15b so angeordnet, daß sie sich teilweise überdecken. Im Bereich der Überdeckung befinden sich diese Zahnräder zwischen einer Lichtschranke. Die 4 Zahnräder sind entsprechend Figur 15a kodiert. Der Pfeil auf jedes Zahnrad weist auf die von der Lichtschranke durchleuchtete Stelle. Die codierten Zahnräder und die Lichtschranke, bestehend aus Infrarot-Led (54) und Infrarot-Fototransistor (55) sind die Mittel zur Getriebestandserkennung.
    Die Figur 16a stellt die Seitenansicht eines Kalenderwerksgehäuses mit den 2 Schrittmotoren (42, 44), den 2 Getrieben und der Getriebestandserkennung dar. Eine mit dem Wochentagrad (48) verbundene Wochentagwelle (51), ein mit dem Monatstagrad (49) verbundenes Monatstagrohr (52) und ein mit dem Monatsrad (50) verbundenes Monatsrohr (53) sind herausgeführt. Darauf werden die Zeiger des Kalenders aufgesteckt. Weiterhin befindet sich unter dem Schrittmotoren-Getriebe-Block (56) eine Leiterplatte (57), welche die Schaltung der Steuerung (u.a. Microcontroller und Quarz) und des Zeitzeichenempfängers (u.a. Empfangs IC) enthält.
    Figur 16b zeigt die Draufsicht auf das Kalenderwerkgehäuse. Vor dem Schrittmotoren-Getriebe-Block (56) ist Platz für ein Batteriefach für eine 1,5V Batterie (58) vom Typ R6 und eine Antenne (59) für den Zeitzeichenempfänger.
    Das Kalenderwerksgehäuse entspricht in seinen Abmessungen dem Gehäuse eines in Standardabmessung hergestellten Quarz- oder Funkuhrwerks. Diese Uhrwerke dienen zum Einbau in Tisch- oder Wanduhrengehäuse und sind gekennzeichnet durch eine Länge und Breite von jeweils 56mm und eine Bohrung in der Mitte des Gehäuses, durch die eine Welle und 2 Rohre zum Aufsetzen der Zeiger geführt sind (siehe Figuren 5a bis 5c).
    Somit kann das Kalenderwerk in jedes Tisch- oder Wanduhrengehäuse, welches zur Aufnahme eines solchen standardisierten Uhrwerks vorgesehen ist, eingesetzt werden. Figur 6 zeigt solch einen, mit einem Wanduhrengehäuse (60) realisierten Kalender, wobei Figur 6a die Vorderseite des Uhrengehäuses (60) mit einem eingesetzten Kalenderzifferblatt (9) und Figur 6b die Rückseite des Uhrengehäuses (60) mit einem eingebauten Kalenderwerk (61) darstellt.
    Natürlich kann auch das Kalenderwerk anderer Varianten eines Kalenders in Standardabmessungen hergestellt werden.
    Es ist auch denkbar, eine die Tageszeit anzeigende Uhr und einen Kalender gemeinsam zu vermarkten, wobei gleiche Gehäuse für die Uhr und den Kalender verwendet werden.
    Nun soll noch eine Schaltung der Steuerung und das Steuerungsprogramm für einen Kalender entsprechend den Figuren 13a, 13b, 15a und 15b beschrieben werden.
    Die Zeiger des Kalenders werden ja von 2 Schrittmotoren angetrieben (Figur 13a, 13b). Die Schrittmotoren sind analog gebräuchlichen Schrittmotoren von Quarzuhren aufgebaut. Sie werden mit Impulsen wechselnder Polarität angesteuert, wobei die Impulslänge der hier eingesetzten Schrittmotoren etwa 50ms beträgt. Je Impuls führt ein Schrittmotor einen Schritt aus, wobei sein Rotor um 180° gedreht wird. Mit einem Schritt von Schrittmotor SM1 (42) wird der Wochentagzeiger (43) aufgrund der gewählten Getriebeübersetzung um 2 Stunden vorgesetzt. Mit einem Schritt von Schrittmotor SM2 (44) wird der Monatstagzeiger (45) um einen Monatstag und der Monatszeiger (46) um 1/31 eines Monatstags vorgesetzt.
    Figur 14 zeigt die Schaltung der Steuerung des Kalenders. Zentraler Bestandteil der Steuerung ist ein Microcontroller vom Typ PIC 16C505 der Firma Microchip.
    Im Programmspeicher dieses Microcontrollers können 1024 Befehle, und im Datenspeicher 72 Byte Daten abgelegt werden. Der Microcontroller benötigt eine Versorgungsspannung im Bereich von 2,5 bis 5,5V, er kann mit Taktfrequenzen von 32kHz bis 20MHz betrieben werden und besitzt 11 I/O-Pins (Richtung programmierbar) und 1 Input Pin (Pin4 - RB3). An die Pins 2 und 3 kann ein externer Quarz angeschlossen werden, ansonsten dient ein interner RC-Oszillator zur Takterzeugung. Der Microcontroller beinhaltet einen 8 Bit-Timer, der die von einem programmierbaren Teiler geteilten Taktimpulse zählen kann, sowie eine interne Power-on-Reset-Schaltung.
    Der Microcontroller wird in der Schaltung mit einer Betriebsspannung von 3V und einer quarzstabilisierten Taktfrequenz von 32768 Hz, die als Zeitnormal dient, betrieben und verbraucht selbst in dieser Konfiguration einen Strom von etwa 15 Microampere (uA). Die Ausgänge können sowohl Low- als auch High-Pegel von mindestens 5mA (bei einer Betriebsspannung von 2,5V) liefern.
    Da die Schrittmotoren für eine Spannung von 1,5V ausgelegt sind, ist vor jedem Schrittmotor ein Vorwiderstand von 240 Ohm geschaltet.
    Als DCF77-Empfänger wird ein fertig aufgebautes Modul verwendet. Die Schaltung dieses Moduls wird hier nicht dargestellt, gezeichnet wurde nur das Interface, über das der Empfänger an die Steuerung angeschlossen ist. Die Betriebsspannung des DCF77-Empfängers darf nicht mehr als 2V betragen. Sie wird vom Ausgang RB0 des Microcontrollers zugeschaltet und über die grüne LED (D3) auf etwas unter 2V stabilisiert. Durch das programmgesteuerte Zuschalten der Versorgungsspannung des DCF77-Empfängers wird der Low-Aktive Enable-Eingang (DCFOn/) fest auf Masse gelegt. Über den Ausgang DCF77 des Empfängers werden die Sekundenimpulse des DCF77-Signals zur Verfügung gestellt, über den Transistor Q2 verstärkt und gelangen an den Eingang RB3 des Microcontrollers. Das Programm des Microcontrollers sorgt dafür, daß bei eingeschalteten DCF77-Empfänger die Sekundenimpulse durch die rote Led (D2) angezeigt werden.
    Neben den Sekundenimpulsen kann am Eingang RB3 des Microcontrollers noch der Zustand des Jumpers JP1 und der Zustand der Lichtschranke des Kalenders über den Infrarottransistor Q1 abgefragt werden. Damit die Abfrage eindeutig ist, darf die Steuerung immer nur eines der 3 Elemente aktivieren. Hat die Steuerung z.B. die Betriebsspannung des DCF77-Empfängers über den Ausgang RB0 zugeschaltet um die Sekundenimpulse am Ausgang DCF77 abzufragen, muß die Infrarot-LED D1 abgeschaltet sein und der Jumper JP1 darf nicht gesteckt sein. Zum Zeigeraufsetzen dient der Jumper JP1, wobei die Getriebe des Kalenders in eine eindeutige Startposition gebracht werden. Er wird vor dem Anlegen der Betriebsspannung aufgesteckt, sein Zustand wird von der Steuerung nach dem Anschluß der Betriebsspannung eingelesen und muß anschließend entfernt werden. Die Steuerung wartet auf das Entfernen des Jumpers und führt in dieser Zeit keine Aktionen aus.
    Da der in der Steuerung eingesetzte Microcontroller vom Typ PIC 16C505 eine Spannung von mindestens 2,5V benötigt, sind zwei 1,5V Primärzellen notwendig. Diese passen nicht in ein Kalenderwerk in Standardabmessungen. Wird in der Steuerung jedoch ein Microcontroller eingesetzt, der mit einer Versorgungsspannung von 1,5V auskommt und als SMD-Bauteil ausgeführt ist, kann ein Batteriefach für eine Batterie in das Gehäuse eines Kalenderwerks in Standardabmessungen integriert werden.
    Damit ist die Beschreibung der Schaltung abgeschlossen und es folgt die Beschreibung des Steuerungsprogramms des Microcontrollers.
    Die Taktfrequenz des Microcontrollers von 32768 Hz dient als Zeitnormal. Ein programmierbarer Teiler und der 8 Bit Zähler/Timer werden so initialisiert, daß die Frequenz von 32768 Hz durch 128 auf 256 Hz geteilt und anschließend dem 8 Bit Hardwarezähler zugeführt wird. Somit erfolgt jede Sekunde ein Überlauf dieses Zählers. Da der Microcontroller PIC 16C505 über keine Interrupts verfügt, muß die Software dafür sorgen, daß jeder Überlauf des 8 Bit Hardwarezählers erkannt wird. Ausgehend von diesem, jede Sekunde erfolgenden Überlauf zählt die Software in weiteren, sich im Datenspeicher befindlichen Registern die Sekunden, Minuten, Stunden, Wochentage, Monatstage, Monate und den Abstand vom Schaltjahr. Das Programm berücksichtigt dabei die unterschiedliche Anzahl von Monatstagen in Abhängigkeit vom Monat und vom Jahr mit 365 Tagen oder vom Schaltjahr mit 366 Tagen.
    Da der 8 Bit Hardwarezähler jede 1/256s oder etwa alle 4ms um 1 erhöht wird und vom Programm abgefragt werden kann, kann die Software die Länge eines Ereignisses mit einer Genauigkeit von 4ms bestimmen. So kann die Software z.B. die Magnetspulen der Schrittmotoren eine definierte Zeit einschalten oder die Impulslänge der Sekundenimpulse eines DCF77-Zeittelegramms messen.
    Vor der Zeitanzeige muß die Software den Getriebestand bestimmen sowie ein DCF77-Zeittelegramm einlesen.
    Zuerst erfolgt die Getriebestandserkennung. Dazu wird zuerst der Stand des Wochentagrades ermittelt, wozu Schrittmotor SM1 (42) einen Schritt weitergeschaltet, anschließend die Infrarot-Led D1 eingeschaltet und der Zustand der Lichtschranke durch Abfragen des Fototransistors Q1 abgefragt wird. Dies geschieht solange, bis eindeutig auf den Stand des Wochentagrades geschlossen werden kann. Wird nach einer bestimmten Schrittanzahl des Schrittmotors SM1 die Lichtschranke nicht durchlässig, so unterbricht das Monatstag- oder Monatsrad die Lichtschranke. Dann wird der Schrittmotor SM2 einige Schritte weitergeschaltet, bevor der Vorgang mit dem Schrittmotor SM1 wiederholt wird.
    Nach der Erkennung der Stellung des Wochentagrades erfolgt analog die Erkennung der Stellung des Monatstag- und Monatsrades, wozu jedoch der Schrittmotor SM2 (44) bewegt wird.
    Während eines Umlaufs des Monatsrads (50) können aufgrund der Codierung des Monatsrads 3 Positionen erkannt werden. War jedoch während des Anlegens der Betriebsspannung der Jumper JP1 gesteckt, wird eine eindeutige Position der Getriebe zum Zeigeraufsetzen angefahren (z.B. 1. Januar, Montag, 0 Uhr).
    Nach der Erkennung des Getriebestandes wird die Stellung jedes Zeigers von der Software in Getriebestandsregistern gespeichert. Diese Register werden mit jedem Schritt eines Schrittmotors aktualisiert.
    Nun erfolgt die Synchronisation der die Zeit zählenden Register mit dem DCF77-Zeittelegramm. Der DCF77-Sender sendet bekanntlich eine Trägerfrequenz von 77,5kHz aus, die im Sekundentakt auf 25% ihrer Amplitude abgesenkt wird und zwar für die Dauer von 100ms (Low-Bit) oder 200ms (High-Bit). Diese Absenkungen werden auch als Sekundenmarken bezeichnet und kodieren die Zeitinformation. Die Zeitmarke der 59. Sekunde fehlt und kennzeichnet das Ende einer Minute. Am Ausgang DCF77 des Empfängers liegen diese Sekundenmarken als High-Pegel an, sonst liegt dieser Ausgang auf Low.
    Die Steuerung schaltet nun den DCF77-Empfänger ein, wartet auf die fehlende Zeitmarke der 59. Sekunde, startet ab dann die Auswertung, wobei sie die Länge der Sekundenmarken mißt, ihnen High oder Low- Pegel zuordnet und sie dann speichert. Konnten alle Sekundenmarken bis zur 59. Sekunde erkannt werden, traten keine Fehler bei der Längenmessung und keine Paritätsfehler auf, erfolgt anschließend die Umrechnung ins binäre Zahlensystem. Handelt es sich um eine gültige Zeit, werden die Zeitregister mit dem eingelesenen Zeittelegramm synchronisiert. Trat ein Fehler auf, wird ein neues Zeittelegramm eingelesen.
    Nach dem Einlesen eines Zeittelegramms werden die Zeitregister kontinuierlich von der Steuerung aktualisiert. Die Sollposition der Zeiger wird unter Berücksichtigung der Zeitregister, der Getriebeübersetzungsverhältnisse und der Zuordnung der Getriebestellungen zu den auf den Skalen angezeigten Parameterwerten berechnet. Anschließend werden die Schrittmotoren und somit auch die Zeiger solange vorgesetzt, bis die Sollposition der Zeiger mit der in den Getriebestandsregistern gespeicherten Iststellung übereinstimmt.
    Da der Kalender und die Uhr nun mit Quarzgenauigkeit laufen, wird einmal am Tag um 3.00.45 der DCF77-Empfänger zur Synchronisation eingeschaltet und versucht ein neues Zeittelegramm einzulesen. Kann aufgrund schlechten Empfangs kein Zeittelegramm eingelesen werden, wird um 3.08.15 der DCF77-Empfänger wieder ausgeschaltet. Fehlerhaft eingelesene Zeittelegramme werden ignoriert.
    Erfolgt eine Umschaltung zwischen Sommerzeit und Normalzeit bzw. zwischen Normalzeit und Sommerzeit, werden nach dem nächsten Einlesen eines DCF77-Zeittelegramms die die Zeit zählenden Register und gegebenenfalls der Wochentagzeiger korrigiert.
    Durch die grüne Led D3 wird ein eingeschalteter DCF77-Empfänger gekennzeichnet, die rote Led D2 zeigt die Sekundenmarken an. Bei schlechtem Empfang kann durch eine Lageänderung des Kalenders versucht werden eine bessere Empfangsposition zu finden.
    Die Zeit- und Getriebestandsregister sind Teil des Arbeitsspeichers des Microcontrollers.
    Der Stromverbrauch dieser Variante des Kalenders soll untersucht werden. Der bei der Inbetriebnahme zur Getriebestandserkennung verbrauchte Strom wird nicht berücksichtigt.
    In einem Jahr absolviert der Schrittmotor SM1 der den Wochentagzeiger antreibt, 365*12=4380 Schritte. Der Schrittmotor SM2, der den Monatstag- und Monatszeiger antreibt absolviert in dieser Zeit 31*12=372 Schritte. Der Strom durch die Magnetspule jedes Schrittmotors soll 5mA betragen und die Magnetspule soll je Schritt für 50ms eingeschaltet werden. Somit beträgt der Durchschnittsstrom der Schrittmotoren 5mA*50ms*(4380+372)/(365*24*60*60s)=38nA.
    Der DCF77-Empfänger wird jeden Tag durchschnittlich 3 Minuten eingeschaltet. Er selbst benötigt einen Strom von 0,1mA, allerdings fließt über die grüne Led zur Spannungskonstanthaltung ein Strom von 2mA. Die rote Led zur Anzeige der Sekundenmarken benötigt einen Strom von 2mA, der aber nur zu etwa 15% der Einschaltzeit fließt. Somit beträgt der Durchschnittsstrom für den DCF77-Empfänger und die Leuchtdioden (0,1mA+2mA+0,15*2mA)*180s/(24*60*60s)=5uA.
    Der in der Steuerung eingesetzte PIC16C505-Microcontroller benötigt einen Strom von 15uA, so daß der durchschnittliche Gesamtstrom bei etwa 20uA liegt. Hat der eingesetzte Batteriesatz eine Kapazität von 1000mAh kann der Kalender 1000mAh/ 0,02mA = 50000h oder 2083 Tage laufen. Damit bräuchte erst nach über 5 Jahren der Batteriesatz des Kalenders ausgewechselt werden, vorausgesetzt es werden Batterien mit einer geringen Selbstentladungsrate eingesetzt.
    Spezielle Microcontroller liegen bei einer Taktfrequenz von 32768Hz in ihrem Stromverbrauch übrigens noch weit unter einem PIC16C505-Microcontroller (ca. 1 Mikroampere gegenüber 15 Mikroampere) und benötigen nur eine Spannung von 1,5V. Werden dann noch die beiden Leds weggelassen, fließt beim Empfang eines DCF77-Zeittelegramms nur noch ein Strom von 0,1mA für 3 Minuten täglich. Dann reduziert sich der durchschnittliche Stromverbrauch auf 38nA (für die Schrittmotoren) + 0,1mA*180s/(24*60*60s)=208nA (für den DCF77-Empfänger)+ 1000nA (für den Microcontroller)=1246nA. Damit könnte eine Batterie mit einer Kapazität von 1000mAh einen solchen Kalender theoretisch 1000mAh/1246nA= 802568h oder 91 Jahre antreiben. Praktisch ist diese Zeit aber aufgrund der Selbstentladungsrate der Batterie nicht zu erreichen.
    Eine geringfügig variierte Schaltung und ein geringfügig variiertes Steuerungsprogramm gegenüber der vorgestellten Variante haben sich bereits in der Praxis bewährt. Jedoch wurde abweichend von den hier vorgestellten Getrieben für den Kalender der Schrittmotor-Getriebeblock einer handelsüblichen Funkwanduhr eingesetzt.
    Dieser beinhaltet auch 2 Schrittmotoren und 2 Getriebe, wobei einige Zahnräder der Getriebe codiert sind und von einer Lichtschranke zur Getriebestandserkennung durchleuchtet werden. Der ehemalige Sekundenzeiger, der mit 60 Schritten eines Schrittmotors einmal umläuft wird nun zur Wochentaganzeige und der ehemalige Minuten- und Stundenzeiger, die mit 240 bzw. 12*240 Schritten des zweiten Schrittmotors einmal umlaufen werden nun zur Monatstag- bzw. Monatsanzeige verwendet.
    Es wäre denkbar, auch die ursprüngliche Microcontrollerschaltung dieser Funkuhr für den Kalender zu nutzen, wobei nur eine spezielle Software für einen Kalender eingesetzt wird. In diesem Fall würde sich ein solcher Funkkalender von einer Funkuhr nur durch den Einsatz einer speziellen Softwarevariante und eines anderen Zifferblattes unterscheiden. Jedoch sind die Getriebeübersetzungsverhältnisse dieser Funkuhr für einen Kalender nicht optimal, so daß auch noch die Übersetzungsverhältnisse des Getriebes geändert werden sollten. Ein Hersteller solcher Funkuhren kann somit mit minimalem Mehraufwand auch einen Funkkalender produzieren.
    Eine genaue Anzeige der Tageszeit neben der Kalenderanzeige ist zwar durch eine separate Uhr möglich, hat aber den Nachteil, daß für den Kalender und die Uhr jeweils ein eigener Batteriesatz verwendet werden muß. Weiterhin bräuchte jedes Gerät eine eigene Steuerung und eventuell auch einen DCF77-Empfänger. Die Steuerung einer bevorzugten Variante des Kalenders kann deswegen auch eine Uhr antreiben.
    Patentanspruch 9 beschreibt eine Kalender-Uhr-Kombination. Um die Inbetriebnahme zu vereinfachen besitzen sowohl der Kalender als auch die Uhr eine Getriebestandserkennung. Durch die im 9. Patentanspruch aufgeführten Merkmale ist sichergestellt, daß die Uhr und der Kalender synchron laufen.
    Figur 17 zeigt das Blockschaltbild einer Variante einer solchen Kalender-Uhr-Kombination, die mit einem Zeitzeichenempfänger ausgerüstet ist.
    Figur 18a stellt die Vorderseite eines Gehäuses (66) mit den Zifferblättern der Uhr und des Kalenders dar, in das solch eine Kalender-Uhr-Kombination eingebaut wurde. Figur 18b zeigt die Rückseite dieses Gehäuses (66) mit einem eingebauten Kalenderwerk (61) und einem eingebauten Uhrwerk (67). Das Kalenderwerk (61) beinhaltet die Spannungsversorgung (Batterie), die Steuerung (1), einen Zeitzeichenempfänger (6), sowie den oder die Antriebe (2), das oder die Getriebe (3) und die Getriebestandserkennung (4) des Kalenders. Das Uhrwerk beinhaltet den oder die Antriebe (62), das oder die Getriebe (63) und die Getriebestandserkennung (65) der Uhr. Der bzw. die Antriebe (62) und die Getriebestandserkennung (65) der Uhr sind über ein steckbares Verbindungskabel (68) mit der im Kalenderwerksgehäuse eingebauten Steuerung (1) verbunden.
    Durch die räumliche Trennung von Uhr- und Kalenderwerk, die ja nur über ein Kabel verbunden sind und den Einsatz je eines Zifferblattes für die Uhr und den Kalender sind sowohl für die Uhr als auch für den Kalender große, gut ablesbare Anzeigen möglich.
    Die Synchronisation der Steuerung des Kalenders mit der aktuellen Zeit kann sowohl durch den Empfang eines Zeitsignals, z.B. des DCF77-Senders als auch durch eine manuelle Programmierung erfolgen. Bei einer manuellen Programmierung ist sicherlich nur ein Verfahren sinnvoll, bei dem die einzuprogrammierenden Parameterwerte mit einem Zeiger des Kalenders visualisiert werden. Alles andere würde aufwendige Zusatzhardware nach sich ziehen.
    In der DE 3890910 T1wird ein Verfahren zur Programmierung des Datums für eine Uhr mit Minuten- und Stundenanzeige, sowie einer nicht näher dargestellten Einrichtung zur Anzeige des Datums beschrieben. Mit einer Spindel die durch Herausziehen bzw. Hineindrücken in 3 Stellungen gebracht werden kann, wird der zu programmierende Parameter Monatstag, Monat oder Jahr ausgewählt. Durch Drehen der Spindel, die mit einem Impulsgeber ausgerüstet ist kann der Wert des ausgewählten Parameters geändert werden, wobei der Wert durch einen Zeiger der Uhr visualisiert wird. Der Zeiger fährt nur so viele Stellungen in einem Umlauf an, wie der einzuprogrammierende Parameter Werte umfaßt. Zum Beispiel erfolgt die Darstellung des Januars bei der Programmierung des Monats, indem der Sekundenzeiger auf der Stellung 5 steht, des Februars durch die Stellung 10 bis zum Dezember durch die Stellung 60. Alle Zwischenstellungen werden schnell überlaufen. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß nicht direkt abgelesen werden kann, was eingestellt ist. Man muß wissen, daß z.B. der Januar der Stellung 5 des Sekundenzeigers entspricht. Weiterhin ist eine Spindel mit 3 Kontakten und einem Impulsgeber erforderlich. Die Einstellung der Tageszeit wird nicht erwähnt, vermutlich erfolgt sie auf konventionelle Art, indem durch Drehen der Spindel Minuten- und Stundenzeiger verstellt werden. Allerdings wäre auch die Programmierung einer Tageszeit nach diesem Verfahren problematisch, weil sowohl Stunden als auch Monate 12 Werte umfassen und somit aus der Zeigerstellung und dem Lauf des Zeigers nicht mehr eindeutig feststellbar wäre, was gerade programmiert wird. Weiterhin ist auch keine Programmierung eines Wochentags vorgesehen. Dies wäre mit diesem Verfahren auch problematisch, weil wiederum keine Eindeutigkeit des zu programmierenden Parameters aus dem Lauf und der Stellung der Zeiger möglich wäre.
    Die Erfindung sucht die Nachteile des in der DE 3890910 T1 beschriebenen Verfahrens zur Programmierung des Datums zu vermeiden, indem
    • zwar auch ein Zeiger zur Visualisierung der Werte dient, diese aber direkt von der Monats-, Monatstag-, und Wochentagskala abgelesen werden können
    • die relativ aufwendig zu realisierende Spindel durch eine einfache Taste ersetzt wird
    • auch der Wochentag und die Tageszeit programmiert werden können.
    Erfindungsgemäß wird die Aufgabe der manuellen Programmierung eines Kalenders gemäß Anspruch 1 mit dem 10. Patentanspruch gelöst.
    Die manuelle Programmierung der Steuerung des Kalenders erfolgt durch eine an die Steuerung angeschlossene Taste und wird durch den Wochentagzeiger (10) des Kalenders visualisiert. Die als Merkmal in Patentanspruch 1 aufgeführten Mittel zur manuellen Zeitprogrammierung bestehen also aus der Taste und dem Wochentagzeiger (10). Das Steuerungsprogramm kommuniziert mit den Mitteln zur manuellen Zeitprogrammierung und arbeitet die Verfahrensschritte des 10. Patentanspruchs ab. In einem Kalender mit 2 Antrieben kann auch der Monatstagzeiger zur Visualisierung von Parameterwerten genutzt werden, z.B. zur Visualisierung der Monatstage.
    Nach einer Betätigung der Taste in einer vorbestimmten Art, z.B. einer längeren Tastenbetätigung befindet sich der Kalender im Programmiermodus.
    Nun werden nacheinander die Parameter Monat, Monatstag und Wochentag mit Tageszeit programmiert. Dazu erfolgt eine Visualisierung der Parameterwerte, indem der Wochentagzeiger (10) nacheinander auf jeden möglichen Wert eines Parameters läuft und dort etwa 1 Sekunde stehenbleibt. So weist der Wochentagzeiger (10) zur Visualisierung der Monate nacheinander auf einen jeden Monat der Monatskala (15, siehe Figur 19b), der Monatstage auf einen jeden Monatstag auf der Monatstagskala (13, siehe Figur 19c) und der Wochentage mit Tageszeit auf ein jedes Wochentagsegment und eine jede Tageszeitunterteilung innerhalb dieses Wochentagsegments auf der Wochentagskala (11, siehe Figur 19d). Wurde der letzte Wert eines Parameters angelaufen, wird beim nächstenmal wieder mit dem ersten Wert begonnen (z.B. wird nach dem 31. Monatstag der 1. Monatstag angelaufen). Dies geschieht, solange der Bediener die Taste nicht betätigt. Wird jedoch die Taste betätigt, wird der momentan eingestellte Wert von der Steuerung in einem der Zeitregister gespeichert und der nächste Parameter wird auf die gleiche Weise programmiert. Nach dem Programmieren des letzten Parameters läuft der Wochentagzeiger (10) vorzugsweise noch in eine Grundstellung (Montag, 0 Uhr).
    Nach einer erneuten Betätigung der Taste beginnt die Steuerung mit der Zeitzählung und setzt die Zeiger im Schnellauf auf die einprogrammierte Zeit. Damit ist die Programmierung der Steuerung abgeschlossen.
    Weiterhin ist es denkbar, daß auch das Jahr einprogrammiert wird, um Schaltjahre zu berücksichtigen. Dazu reicht es aus den Abstand vom letzten Schaltjahr einzugeben, also 0, 1, 2 oder 3 Jahre. Die Visualisierung eines Schaltjahres erfolgt durch Zeigen des Wochentagzeigers (10) auf die Begrenzung zwischen Sonntag und Montag der Wochentagskala (11), des ersten, zweiten oder dritten Jahres nach einem Schaltjahr durch Zeigen auf eine Position der Wochentagskala (11), die 90°, 180° oder 270° von dieser Position entfernt liegt (siehe Figur 19a). Nachteilig ist allerdings, daß keine Skala des Zifferblatts (9) des Kalenders die Jahreszahlen enthält, so daß eine direkte Anzeige der Werte nicht möglich ist.
    Die manuelle Programmierung der Steuerung soll an einem Beispiel erläutert werden, wobei in einem Schaltjahr die Zeit Montag, 5. September, 1.30 Uhr programmiert wird. Dabei wird ein Kalender mit einer Unterteilung eines jeden Wochentags in 12 Abschnitte zu je 2 Stunden verwendet.
    Nachdem die Taste mindestens 2 Sekunden betätigt wurde, befindet sich der Kalender im Programmiermodus.
    Nun wird erst das Schaltjahr durch Zeigen des Wochentagzeigers (10) auf die Position Montag, 0 Uhr der Wochentagskala (11) und anschließend das erste, zweite und dritte Jahr nach einem Schaltjahr durch Zeigen auf eine Position, die 90°, 180° oder 270° von der Position des Schaltjahres entfernt liegt, visualisiert, wobei der Wochentagzeiger (10) jeweils schnell auf eine dieser Positionen läuft und dort für eine Sekunde verharrt (siehe Figur 19a). Solange nicht die Taste betätigt wird, wiederholt der Wochentagzeiger (10) diesen Zyklus immer wieder. Nachdem der Wochentagzeiger (10) wieder auf die Stellung Montag 0 Uhr weist und damit ein Schaltjahr visualisiert, betätigt der Bediener die Taste. Die Steuerung speichert das Schaltjahr in einem der Zeitregister und visualisiert nun die Monate, indem der Wochentagzeiger (10) schnell auf ein Monatssegment der Monatskala (15) läuft, dort eine Sekunde verharrt und diesen Vorgang mit dem nächsten Monatssegment fortsetzt, solange wie die Taste nicht betätigt wird (siehe Figur 19b).
    Nachdem der Monat September erreicht ist, betätigt der Bediener die Taste. Die Steuerung speichert den Monat September in einem der Zeitregister. Nun läuft der Wochentagzeiger (10) nacheinander schnell die Monatstage auf der Monatstagskala (13) an, wobei er mit dem 1. Monatstag beginnt. Auf jeden Monatstag verharrt er wieder eine Sekunde.
    Weil eine Umdrehung des Wochentagzeigers (10) nach 7*12=84 Schritten des Antriebs erfolgt und diese 84 Schritte nicht ganzzahlig durch 31 (die Anzahl der Monatstage) teilbar sind, kann der Wochentagzeiger (10) einen Monatstag nicht immer genau in der Mitte eines Monatstagsegments anzeigen. Jedoch ist trotzdem eine eindeutige Ablesbarkeit gewährleistet (siehe Figur 19c).
    Wenn der Wochentagzeiger (10) den 5. Monatstag erreicht hat, betätigt der Bediener wieder die Taste. Die Steuerung speichert diesen Monatstag in einem der Zeitregister. Nun läuft der Wochentagzeiger (10) schrittweise die Wochentage und deren Zeit auf der Wochentagskala (11) an, wobei er mit Montag, 0 Uhr beginnt (siehe Figur 19d). Da ein Schritt des Antriebs den Wochentagzeiger (10) um jeweils 2 Stunden vorsetzt, kann die Zeit Montag, 1.30 Uhr nicht genau dargestellt werden.
    Der Bediener könnte nun in der ersten Position (Montag 0 Uhr) oder in der zweiten Position (Montag 2.00 Uhr) des Wochentagzeigers (10) auf der Wochentagskala (11) die Taste betätigen. Im ersten Fall würde der Kalender 90 Minuten nachgehen, im zweiten Fall 30 Minuten vorgehen. Eine genaue Programmierung der Zeit nach diesem Verfahren ist somit nur möglich, wenn die letzte Betätigung der Taste, mit der die Zeitprogrammierung der Steuerung abgeschlossen wird und bei der die Steuerung mit der Zeitzählung beginnt, zu der Zeit erfolgt, die genau einer von dem Wochentagzeiger (10) auf der Wochentagskala (11) darstellbaren Zeit entspricht. Der Bediener betätigt die Taste in der Position Montag 2.00 Uhr. Auch den Wochentag und die Tageszeit speichert die Steuerung in weiteren Teilen der Zeitregister. Der Wochentagzeiger (10) läuft nun wieder auf die Grundstellung (Montag 0 Uhr). Nach einer erneuten Betätigung der Taste beginnt die Steuerung mit der Zeitzählung, wozu sie die Zeitregister entsprechend der abgelaufenen Zeit aktualisiert und setzt die Zeiger im Schnellauf auf die einprogrammierte Zeit.
    Nun soll noch für eine Kalender-Uhr-Kombination entsprechend Patentanspruch 9 ein Verfahren zur manuellen Zeitprogrammierung vorgestellt werden.
    Zur Programmierung der Uhrzeit ist ein dem Verfahren zur manuellen Programmierung der Steuerung mit den Kalenderparametern gemäß Anspruch 10 analoges Verfahren denkbar.
    Die Programmierung der Steuerung mit den Kalenderparametern erfolgt wie im Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei es aber ausreicht, bei der Programmierung der Tageszeiten eines Wochentags nur die Tageshälfte zu programmieren, wobei der Wochentagzeiger dann bei der Visualisierung der Tageszeiten eines Wochentages nur auf den Vormittag und den Nachmittag gesetzt wird.
    Die genaue Zeit eines Halbtages wird der Steuerung ja noch durch die Programmierung mit der Uhrzeit mitgeteilt.
    Weiterhin entfällt der Verfahrensschritt 10.6, da erst noch die Uhrzeit programmiert werden muß, bevor die Zeitzählung beginnt und die einprogrammierte Zeit von den Zeigern angelaufen wird.
    Nun werden nacheinander die Parameter Stunde und Minute der Uhr programmiert.
    Dazu erfolgt eine Visualisierung der Parameterwerte, indem der Sekundenzeiger, oder wenn die Uhr keinen Sekundenzeiger besitzt der Minutenzeiger nacheinander auf jeden möglichen Wert eines Parameters läuft und dort etwa 1 Sekunde stehenbleibt. So weist der Sekundenzeiger bzw. Minutenzeiger zur Visualisierung der Stunden nacheinander auf jede Stunde (siehe Figur 20a) und der Minuten nacheinander auf jede Minute (siehe Figur 20b). Dies geschieht, solange der Bediener die an der Steuerung angeschlossene Taste nicht betätigt. Wird jedoch die Taste betätigt, wird der momentan eingestellte Wert von der Steuerung gespeichert und der nächste Parameter wird auf die gleiche Weise programmiert. Wird der Sekundenzeiger zur Visualisierung eingesetzt, läuft dieser vorzugsweise noch auf die 0. Sekunde. Nach einer erneuten Betätigung der Taste beginnt die Steuerung die Zeit zu zählen und setzt die Zeiger des Kalenders und der Uhr im Schnellauf auf die aktuelle Zeit.
    Das vorgestellte Verfahren zur Programmierung der Steuerung einer Kalender-Uhr-Kombination mit der Uhrzeit, ist auch zur manuellen Programmierung der Steuerung einer Funkuhr geeignet, wenn diese das Zeitsignal nicht empfangen kann.
    Weiterhin könnte der Wunsch bestehen, zusätzlich zum Datum, Ereignisse (z.B. Feiertage) oder Zeitbereiche (z.B. Jahreszeiten) angezeigt zu bekommen.
    Eine oder mehrere Skalen, die solche Ereignisse oder Zeitbereiche enthalten, könnten zusätzlich zur Monatskala des Kalenders angebracht werden.
    Bezugszeichenliste
    1
    Steuerung Kalender
    2
    Antrieb(e) Kalender
    3
    Getriebe Kalender
    4
    Getriebestandserkennung Kalender
    5
    Anzeige für Kalender
    6
    Zeitzeichenempfänger
    7
    Zeitnormal
    8
    Stromversorgung z.B. Batterie
    9
    Zifferblatt Kalender
    10
    Wochentagzeiger
    11
    Wochentagskala
    12
    Monatstagzeiger
    13
    Monatstagskala
    14
    Monatszeiger
    15
    Monatskala
    16
    Rotor
    17
    Wochentagrad
    18
    Wochentagzeiger
    19
    Schaltrad
    20
    Schaltstift
    21
    Monatstagrad
    22
    Monatstagzeiger
    23
    Rastfeder
    24
    Monatsrad
    25
    Monatszeiger
    26
    Rotor
    27
    24-Stunden-Rad
    28
    Wochentagrad
    29
    Wochentagzeiger
    30
    Schaltrad
    31
    Schaltstift
    32
    Monatstagrad
    33
    Rastfeder
    34
    Monatstagzeiger
    35
    Monatsrad
    36
    Monatszeiger
    37
    Lichtquelle
    38
    Lichtempfänger
    39
    Wochentagzeiger
    40
    Monatstagzeiger
    41
    Monatszeiger
    42
    Schrittmotor SM1
    43
    Wochentagzeiger
    44
    Schrittmotor SM2
    45
    Monatstagzeiger
    46
    Monatszeiger
    47
    24-Stunden-Rad
    48
    Wochentagrad
    49
    Monatstagrad
    50
    Monatsrad
    51
    Wochentagwelle
    52
    Monatstagrohr
    53
    Monatsrohr
    54
    Infrarot-Led
    55
    IR-Fototransistor
    56
    Schrittmotoren-Getriebe-Block
    57
    Leiterplatte
    58
    Batterie
    59
    Antenne
    60
    Wanduhrengehäuse
    61
    Kalenderwerk
    62
    Antrieb(e) Uhr
    63
    Getriebe Uhr
    64
    Anzeige Uhr
    65
    Getriebestandserkennung Uhr
    66
    Gehäuse Kalender mit Uhr
    67
    Uhrwerk
    68
    Verbindungskabel
    69
    Sekundenzeiger
    70
    Minutenzeiger
    71
    Stundenzeiger
    72
    Stunden- u. Minutenskala
    73
    Zifferblatt Uhr
    74
    Schrittmotor
    75
    Wochentagrad
    76
    Wochentagzeiger
    77
    Monatstagrad
    78
    Monatstagzeiger
    79
    Monatsrad
    80
    Monatszeiger
    81
    Monatstagrohr
    82
    Feder
    83
    Trieb am Monatstagrad
    84
    Einstellvorrichtung (Einsteilrad)
    85
    Zwischenrad
    86
    Taste
    87
    Batterie
    88
    Leiterplatte

    Claims (10)

    1. Kalender, ausgestattet mit einem Wochentag- (10), Monatstag- (12) und Monatszeiger (14), die um einen gemeinsamen Mittelpunkt rotieren und denen eine Wochentagskala (11), eine Monatstagskala (13) und eine Monatskala (15) zugeordnet sind, wobei sich die 3 Skalen über 360° erstrecken und konzentrisch zueinander auf einem Zifferblatt (9) angeordnet sind und der Kalender weiterhin
      eine elektronische Steuerung (1), die u.a. Zeit- und Getriebestandsregister enthält,
      eine Stromversorgung (8), z.B. eine in den Kalender einsetzbare Batterie,
      ein Zeitnormal (7), z.B. einen Quarz,
      ein oder mehrere elektrische Antriebe (2), die über jeweils ein Getriebe (3) die Zeiger antreiben,
      Mittel zur Erkennung des Getriebestandes (4) oder Mittel zum manuellen Setzen der Zeiger in eine definierte, von der Steuerung erwartete Position
      eine Einrichtung zum Empfang eines Zeitzeichensenders (6) oder Mittel zur manuellen Zeitprogrammierung,
      beinhaltet und die Steuerung ein Programm ausführt, das
      den Getriebestand durch Kommunikation mit den Mitteln zur Erkennung des Getriebestandes bestimmt und in den Getriebestandsregistern ablegt oder die Getriebestandsregister entsprechend einer definierten Position, in welche die Zeiger manuell gebracht werden müssen, initialisiert,
      jeden Schritt eines Antriebs zählt und die Getriebestandsregister unter Berücksichtigung der Getriebeübersetzungsverhältnisse aktualisiert,
      die Zeit durch Abfrage der Einrichtung zum Empfang eines Zeitzeichensenders oder durch ein Verfahren zur manuellen Parameterprogrammierung unter Verwendung der zugehörigen Mittel bestimmt und in den Zeitregistern speichert,
      die Impulse des Zeitnormals zählt und die Zeitregister entsprechend der abgelaufenen Zeit aktualisiert, wobei die von den Monaten abhängige Monatstaganzahl zumindest für Jahre mit 365 Tagen und evtl. auch für Schaltjahre berücksichtigt wird,
      unter Berücksichtigung der Zeit in den Zeitregistern, der Getriebeübersetzungsverhältnisse und der Zuordnung der Getriebestellungen zu den auf den Skalen angezeigten Parameterwerten fortlaufend die Sollposition der Zeiger berechnet und
      den oder die Antriebe solange vorsetzt bis die in den Getriebestandsregistern gespeicherte Iststellung der Zeiger mit der Sollposition übereinstimmt (Figuren 1 und 2).
    2. Kalender gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wochentagskala (11) in 7 Wochentagsegmente unterteilt ist und jedes Wochentagsegment zeitlich weiter unterteilt wird und die Getriebeübersetzungsverhältnisse so gewählt werden, daß der Wochentagzeiger (10) ein Wochentagsegment mit mindestens 2 Schritten des zugehörigen Antriebs durchläuft und die Steuerung diesen Antrieb und somit auch den Wochentagzeiger so antreibt, daß für jeden Wochentag Tagesabschnitte angezeigt werden.
    3. Vorrichtung zur Wochentag- und Monatstaganzeige für einen Kalender gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei
      der Wochentagzeiger mit einem Wochentagrad und der Monatstagzeiger mit einem Monatstagrad verbunden ist
      das Wochentagrad mit einem Antrieb getrieblich mit einem solchen Übersetzungsverhältnis verbunden ist, daß jeder Wochentag bzw. jeder Tagesabschnitt eines Wochentags auf der Wochentaganzeige darstellbar ist,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      das Wochentagrad das Monatstagrad über eine getriebliche Kopplung mit einem Übersetzungsverhältnis von mindestens 31 zu 1 antreibt, so daß jeweils nach einer Drehung des Wochentagrades um einen konstanten Winkel von mindestens 360° das Monatstagrad so weitergedreht wird, daß der nächstfolgende Monatstag auf der Monatstaganzeige dargestellt wird und
      die Steuerung die Anzeigen in die der Zeit entsprechende Sollposition bringt, indem sie den Antrieb und somit auch das Wochentagrad und das Monatstagrad solange antreibt bis zuerst der richtige Monatstag und anschließend der richtige Wochentag und ggf. der richtige Tagesabschnitt des Wochentags angezeigt wird. (Figuren 3a-3c, 4a, 4b, 7).
    4. Kalender gemäß den Ansprüchen 1 und 3, mit einem Schrittmotor als Antrieb, wobei mit 7 Schritten des Schrittmotors ein Umlauf des Wochentagrades (17) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß
      das Wochentagrad (17) gleichmäßig ein Schaltrad (19) über eine 1 zu 1 Übersetzung antreibt und
      das Schaltrad (19) mit einem Schaltstift (20) ausgerüstet ist und
      dieser Schaltstift (20) beim Drehen des Wochentagzeigers (18) vom Sonntag zum Montag in die Verzahnung des mit 31 Zähnen ausgestatteten Monatstagrads (21) eingreift und dieses um einen Zahn und den Monatstagzeiger (22) somit um einen Monatstag weiterdreht, wobei zu den Zeiten, in denen der Schaltstift (20) des Schaltrades (19) nicht in die Verzahnung des Monatstagrads (21) eingreift das Monatstagrad (21) durch eine Rastfeder (23) gesperrt wird und
      das Monatstagrad (21) über eine 12 zu 1 Übersetzung ein mit einem Monatszeiger (25) verbundenes Monatsrad (24) antreibt, wobei
      die Steuerung die Zeiger in die der Zeit entsprechende Sollposition bringt, indem sie den Schrittmotor und damit die Zeiger solange antreibt, bis zuerst der richtige Monat, dann der richtige Monatstag und zum Schluß der richtige Wochentag angezeigt wird (Figur 4a, 4b).
    5. Kalender gemäß den Ansprüchen 2 und 3, mit einem Schrittmotor als Antrieb, wobei das Wochentagrad (28) bzw. der Wochentagzeiger (29) mit einem Schritt des Schrittmotors einen Tagesabschnitt weitergeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß
      das Wochentagrad (28) ein Schaltrad (30) mit einem konstanten Übersetzungsverhältnis von 8 zu 7 antreibt, so daß eine Umdrehung des Schaltrades (30) beim Drehen des Wochentagrades (28) um eine Umdrehung und einen Wochentag, was einem Winkel von 360° + 1/7 * 360 entspricht, erfolgt und sich somit das Schaltrad (30)
      während der ganzen Umdrehung des Wochentagrads (28) um 7/8 von 360° und
      während des Drehens des Wochentagrads (28) um 360°/7 um einen Schaltwinkel W von 1/8 * 360° = 45° dreht
      und das Schaltrad (30) mit einem Schaltstift (31) ausgerüstet ist, der während des Drehens des Schaltrads (30) um den Schaltwinkel W in die Verzahnung des mit 31 Zähnen ausgestatteten Monatstagrads (32) eingreift und dieses um einen Zahn und den Monatstagzeiger (34) somit einen Monatstag weiterdreht, wobei zu den Zeiten, in denen der Schaltstift (31) des Schaltrades (30) nicht in die Verzahnung des Monatstagrads (32) eingreift das Monatstagrad (32) durch eine Rastfeder (33) gesperrt wird und
      das Monatstagrad (32) über eine 12 zu 1 Übersetzung ein mit einem Monatszeiger (36) verbundenes Monatsrad (35) antreibt und
      die Steuerung das Wochentagrad (28) so antreibt, daß der Bereich des Schaltwinkels W schnell durchlaufen und nicht zur Anzeige verwendet wird und
      die Steuerung die Zeiger in die der Zeit entsprechende Sollposition bringt, indem sie den Schrittmotor und damit die Zeiger solange antreibt, bis zuerst der richtige Monat, dann der richtige Monatstag und zum Schluß der richtige Wochentag und der richtige Tagesabschnitt angezeigt wird (Figuren 7 und 9a-9c).
    6. Vorrichtung zur Wochentag- und Monatstaganzeige für einen Kalender gemäß Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Steuerung über einen elektrischen Antrieb und ein Getriebe den Wochentagzeiger (39) und den Monatstagzeiger (40) antreibt, wobei mit 7 Schritten oder einem ganzzahligen Vielfachen von 7 Schritten des Antriebs ein Umlauf des Wochentagzeigers (39) erfolgt und zwischen dem Wochentagzeiger und dem Monatstagzeiger ein Übersetzungsverhältnis von 31 zu 7 besteht und
      die Iststellung des Getriebes mit der Sollstellung in Übereinstimmung gebracht wird, indem die Steuerung den Antrieb und somit auch den Wochentag- (39) und Monatstagzeiger (40) solange vorsetzt, bis der richtige Wochentag und der richtige Monatstag angezeigt wird (Figur 10).
    7. Kalender gemäß den Ansprüchen 1 und 6, mit einem Schrittmotor als Antrieb, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittmotor
      über ein Getriebe den Wochentag- (39) Monatstag- (40) und Monatszeiger (41) antreibt,
      und die Übersetzungsverhältnisse des Getriebes so gewählt werden, daß
      mit 7 Schritten des Schrittmotors ein Umlauf des Wochentagzeigers (39),
      mit 31 Schritten des Schrittmotors ein Umlauf des Monatstagzeigers (40) und
      nach 12 Umläufen des Monatstagzeigers ein Umlauf des Monatszeigers (41) erfolgt und
      die Steuerung die Zeigerpositionen entsprechend der abgelaufenen Zeit aktualisiert, indem sie den Schrittmotor solange vorsetzt, bis der aktuelle Monatstag, der aktuelle Wochentag und der aktuelle Monat angezeigt wird (Figuren 12a - 12c).
    8. Kalender nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung zwei Schrittmotoren SM1 (42) und SM2 (44) antreibt und Schrittmotor SM1 (42) über ein Getriebe den Wochentagzeiger (43) und Schrittmotor SM2 (44) über ein Getriebe den Monatstag- (45) und den Monatszeiger (46) antreibt, wobei die Getriebeübersetzungsverhältnisse so gewählt werden müssen, daß
      eine Umdrehung des Wochentagzeigers (43) nach mindestens 14 Schritten von Schrittmotor SM1 (42) erfolgt,
      eine Umdrehung des Monatstagzeigers (45) nach mindestens 31 Schritten von Schrittmotor SM2 (44) erfolgt,
      eine Umdrehung des Monatszeigers (46) nach 12 Umdrehungen des Monatstagzeigers (45) erfolgt und die Steuerung die Zeiger in die der Zeit entsprechende Sollposition bringt, indem sie den Schrittmotor SM1 solange antreibt, bis zuerst der richtige Wochentag und dann der richtige Tagesabschnitt angezeigt wird und den Schrittmotor SM2 solange antreibt bis zuerst der richtige Monat und dann der richtige Monatstag angezeigt wird (Figuren 13a, 13b).
    9. Kalender gemäß Anspruch 2, der mit Mitteln zur Erkennung des Getriebestandes ausgerüstet ist,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      an die Steuerung (1) des Kalenders über ein Verbindungskabel (68) ein passiv arbeitendes Uhrwerk (67) angeschlossen ist und
      das Uhrwerk einen Stundenzeiger (71), einen Minutenzeiger (70) und gegebenenfalls einen Sekundenzeiger (69) antreibt und
      die Zeiger um einen gemeinsamen Mittelpunkt rotieren und
      ihnen eine Stunden- und Minutenskala (72) zugeordnet sind, wobei sich die 2 Skalen über 360° erstrecken und konzentrisch zueinander auf einem Zifferblatt (73) angeordnet sind und
      das Uhrwerk (67)
      ein oder mehrere elektrische Antriebe (62), die über jeweils ein Getriebe (63) den Stundenzeiger (71), den Minutenzeiger (70) und gegebenenfalls den Sekundenzeiger (69) antreiben und
      Mittel zur Erkennung des Getriebestandes (65)
      beinhaltet und der oder die Antriebe (62) und die Mittel zur Erkennung des Getriebestandes (65) an die Steuerung (1) des Kalenders angeschlossen sind und die Steuerung (1) zusätzliche Programmschritte ausführt, die
      den Getriebestand des Uhrwerks durch Kommunikation mit den Mitteln zur Erkennung des Getriebestandes bestimmen und in Getriebestandsregistern für das Uhrwerk ablegen,
      jeden Schritt eines Antriebs des Uhrwerks zählen und die Getriebestandsregister für das Uhrwerk aktualisieren
      unter Berücksichtigung der Zeit in den Zeitregistern, der Getriebeübersetzungsverhältnisse des Uhrwerks und der Zuordnung der Getriebestellungen zu den auf den Skalen angezeigten Parameterwerten fortlaufend die Sollposition des Stunden-, Minuten- und ggf. des Sekundenzeigers berechnen,
      den oder die Antriebe des Uhrwerks solange vorsetzen bis die in den Getriebestandsregistern für das Uhrwerk gespeicherte Iststellung des Stunden-, Minuten-, und gegebenenfalls des Sekundenzeigers mit der Sollposition übereinstimmt (Figuren 17, 18a, 18b).
    10. Verfahren zur manuellen Programmierung der Steuerung eines Kalenders gemäß Anspruch 2 mit den Parametern Monat, Monatstag, Wochentag mit Tageszeit und gegebenenfalls des Abstandes vom Schaltjahr, wobei
      10.1 als Mittel zur manuellen Zeitprogrammierung
      10.1.1 eine an die Steuerung angeschlossene Taste und
      10.1.2 der Wochentagzeiger (10) dient und
      10.2 die Bedingungen erfüllt sein müssen, daß der Wochentagzeiger (10) des Kalenders
      10.2.1 die Monatstagskala (13) und die Monatskala (15) überragt
      10.2.2 und sich mit einer solchen Schrittweite vorwärtsbewegen läßt, die es der Steuerung ermöglicht, ihn eindeutig auf jeden Monatstag auf der Monatstagskala (13) und auf jeden Monat auf der Monatskala (15) weisen zu lassen,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      10.3 der Wochentagzeiger (10) in einem späteren Verfahrensschritt zur Visualisierung der Parameterwerte genutzt wird, wobei dann
      10.3.1 die Visualisierung eines Schaltjahres durch Zeigen auf die Begrenzung zwischen Sonntag und Montag der Wochentagskala (11), des ersten, zweiten oder dritten Jahres nach einem Schaltjahr durch Zeigen auf eine Position der Wochentagskala (11), die 90°, 180° oder 270° von dieser Position entfernt liegt,
      10.3.2 die Visualisierung eines Monats durch Zeigen auf einen der 12 Monate auf der Monatskala (15),
      10.3.3 die Visualisierung eines Monatstages durch Zeigen auf einen der 31 Monatstage auf der Monatstagskala (13) und
      10.3.4. die Visualisierung eines Wochentages mit Tageszeit durch Zeigen auf eines der 7 Wochentagsegmente und einer Tageszeit innerhalb dieses Wochentagsegmentes auf der Wochentagskala (11) erfolgt und
      10.4 der Programmiermodus der Steuerung durch Betätigen der Taste in einer vorbestimmten Art aktiviert wird und
      10.5 die Programmierung der Parameter nacheinander in einer vorbestimmten Reihenfolge abläuft, wobei die Programmierung eines Parameters erfolgt, indem
      10.5.1 die Steuerung den Wochentagzeiger (10) so antreibt, daß der Wochentagzeiger (10) nacheinander die Werte dieses Parameters visualisiert, indem
      10.5.1.1 die Steuerung den Wochentagzeiger (10) schnell einen Wert anlaufen,
      10.5.1.2 ihn dort eine Zeit im Bereich von etwa 0,5 bis ls verharren und
      10.5.1.3 anschließend den nächsten Wert anlaufen läßt, solange
      10.5.2 bis bei einem eingestellten Wert die Taste betätigt wird, wobei dieser Wert als ausgewählt gilt und von der Steuerung in den Zeitregistern gespeichert wird
      10.6 und nach dem Programmieren aller Parameter nach einer weiteren Betätigung der Taste die Zeitzählung beginnt und die Steuerung die Zeiger schnell auf die der einprogrammierten Zeit entsprechende Sollposition setzt (Figuren 19a-19d).
    EP01250254A 2000-07-07 2001-07-06 Elektronisch gesteuerter Kalender mit Zeigeranzeige Withdrawn EP1174844A3 (de)

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    DE10033064 2000-07-07
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