Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kleinuhr mit mechanischer digitaler Anzeige der Stunden und Minuten und einer Minutenscheibe.
Aus der US-PS 2 130 873 ist eine digitale Anzeigevorrichtung bekannt, die aber für relativ grosse, elektrische Uhren gedacht ist und eine zusätzliche Scheiben und Zahnräder erfordernde digitale Anzeige der Sekunden aufweist.
In der DOS 1 916 350 wird eine digitale Anzeigevorrichtung mit Innenverzahnung angegeben, wobei diese Innenverzahnung nur aus 12 Zähnen besteht und der Einzahn in sich federnd gestaltet ist. Daraus ergeben sich Probleme für die genaue Positionierung und das Fortschalten des Stundenringes, ausserdem werden zwei Drehachsen benötigt.
Die CH-PS 87 786 beschreibt eine digitale Anzeigevorrichtung für die ganzen Stunden, insbesondere 24 Stunden, welche eine doppelte, das heisst 2 x 12 Zähne aufweisende Verzahnung bedingt. Diese Vorrichtung ist jedoch nicht für die Fortschaltung des Stundenringes und der Minutenscheibe geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kleinuhr mit mechanischer digitaler Anzeige zu realisieren, deren Anzeigemechanismus einfach aufgebaut ist und dennoch eine genaue und sichere Positionierung des Stundenringes ermöglicht und zumindest teilweise aus Kunststoff gefertigt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass an der genannten Minutenscheibe ein Finger angeordnet ist, der in die Innenverzahnung, die mehr als 12 Zähne mit zweierlei verschieden hohen Zahnteilen in wechselnder Reihenfolge aufweist, eines exzentrisch zur Achse der Minutenscheibe angeordneten Stundenringes greift, wobei dieser Ring über den höheren Zahnteil der einen Zähne fortgeschaltet wird, während seine Drehlage an Zahnteilen gleicher Höhe aller Zähne mittels eines daran angreifenden Hebels und einer Feder positioniert wird.
Wie aus obigem hervorgeht, gestattet einerseits die Innenverzahnung eine sehr kompakte und einfache Bauweise, anderseits das Vorhandensein von mehr als zwölf Zähnen mit zweierlei verschieden hohen Zahnteilen in dieser Verzahnung eine genaue und sichere Positionierung des Stundenringes.
Weitere Vorteile und Eigenheiten der erfindungsgemässen Uhr gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, die in Verbindung mit der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Aufsicht auf die erste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Uhr, wobei nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Elemente dargestellt sind,
Fig. 2 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel der Fig. 1,
Fig. 3 eine Aufsicht auf einen Teil einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Uhr, und
Fig. 4 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3.
Man erkennt in Fig. 1 den Ring 1, der die Stundenmarkierungen 2 trägt, von denen lediglich die Zahl zwölf dargestellt ist. Innerhalb dieses Ringes 1 erkennt man die Scheibe 3, die die Minutenmarkierungen 4 trägt, von denen wiederum nur eine, nämlich die Zahl fünfundfünfzig, dargestellt ist. Unterhalb der Scheibe 3 befindet sich die Scheibe 5, die sich über die erste Stufe 6 der Ringinnenverzahnung 7 erstreckt.
Wiederum unterhalb dieser Scheibe 5 befinden sich die Positionierungselemente des Ringes 1, die mit dessen Verzahnung 7 zusammenarbeiten. Es sind dies der Hebel 8 und die Feder 9. Zwischen der Scheibe 3 und der Scheibe 5 befindet sich ein Finger 10, der mit der Scheibe 3 fest verbunden ist und zeitweilig mit der Verzahnung 7 in Wirkverbindung steht.
Koaxial zur Scheibe 3 ist ein Sekundenzeiger 11 angeordnet, der, wie die Scheibe 3, durch ein nicht dargestelltes Räderwerk angetrieben wird. Durch eine punktierte Linie ist die Form eines Fensters 12 eines in Fig. 2 ersichtlichen Zifferblattes 13 angedeutet. Rund um den Ring 1 herum erstreckt sich eine Abdeckung 14, die als Auflage für das Zifferblatt 13 dient und dicker als der Ring 1 ist.
Man erkennt, dass die Verzahnung 7 aus zweierlei Zähnen besteht, nämlich den Zähnen 15 und den Zähnen 16. Die Zähne 15 weisen dabei in Seitenansicht die Form auf, wie sie aus der linken Seite der Fig. 2 ersichtlich ist. Die Zähne 16 ihrerseits weisen im Schnitt die Form auf, wie sie aus der rechten Seite der Fig. 2 ersichtlich ist. In Worten heisst dies, dass alle Zähne 15 und 16 zweistufig sind, wobei die erste Stufe 6 der Zähne 16 länger ist als die erste Stufe 6 der Zähne 15, respektive die zweite Stufe 21 der Zähne 15 länger ist als die zweite Stufe 22 der Zähne 16. Die Gesamtlänge aller Zähne 15 und 16 ist identisch. Es ist zu vermerken, dass sich die Stundenmarkierungen 2 des Ringes 1 jeweils an der Stelle eines Zahnes 15 befinden.
Beim normalen Gang der erfindungsgemässen Uhr wird der Sekundenzeiger 11 über seine Welle 17 angetrieben, wie dies in jeder Uhr mit Zentrumsekunde der Fall ist. Die Scheibe 3 und der damit verbundene Finger 10 befinden sich auf der Chaussee 18, die ebenfalls wie in jeder konventionellen Uhr angetrieben wird. Somit kann die Scheibe 3 einem Minutenzeiger einer herkömmlichen Uhr gleichgesetzt werden, nur dass sie sich unterhalb des Zifferblattes 13 dreht..
Mit der Scheibe 3 und dem Finger 10 ist ein Rad 19 mittels eines Rohres 20 verbunden, das mit einem nicht dargestellten Zeigerstellmechanismus in Wirkverbindung gebracht werden kann.
Wie oben bereits erwähnt, machen die Scheibe 3 und der Finger 10 eine Umdrehung pro Stunde. Dadurch wird der Finger 10 jede Stunde einmal in die in Fig. 1 gezeigte Lage gebracht, in welcher er den Zahn 15, der sich unterhalb des Fensters 12 befindet, beim Weiterdrehen über einen gewissen Winkel mitdrehen wird. Würde der diesem Zahn 15 vorangehende Zahn 16 nicht die Form aufweisen, wie sie aus der rechten Seite der Fig. 2 hervorgeht, würde bereits dieser Zahn durch den Finger 10 in Drehung versetzt, da er ja dessen Laufbahn schneidet. Dadurch aber, dass die Zähne 16 eine sehr kurze zweite Stufe 22 aufweisen, läuft der Finger 10 an diesen vorbei, ohne sie zu berühren.
Es ist selbstverständlich, dass der Finger 10 und die zweiten Stufen 21 der Zähne 15 so bemessen werden, dass der Finger 10 jeweils nur den richtigen Zahn 15, das heisst nur denjenigen, der sich unterhalb des Fensters 12 befindet, berühren kann und somit in Drehung versetzt. Man erkennt sofort, dass die spezielle Form der Zähne 16 noch durch eine andere Tatsache bedingt ist, nämlich, den Ring 1 beim Rückwärtskorrigieren der Anzeige der Scheibe 3 kurz vor dem Weiterschalten der Scheibe 3 durch den Finger 10 nicht etwa um einen Schritt zurückzuschalten.
Dies kann lediglich erreicht werden, wenn der Finger 10, der, wie oben bereits erwähnt wurde, durch einen konventionellen Zeigerstellmechanismus betätigt werden kann, um eine ganze Umdrehung zurückgedreht wird, so dass er in Fig. 1 von oben auf den unterhalb des Fensters 12 liegenden Zahn 15 aufläuft. Es stellt sich nun die Frage, welche Funktion denn die Zähne 16 haben. Diese Frage ist allerdings sehr einfach zu beantworten. Um einen innenverzahnten Ring wie den Ring 1 durch einen Hebel, in diesem Falle den Hebel 8, genau positionieren zu können, muss dieser mit einer Spitze von ungefähr 60" in die Innenverzahnung 7 eingreifen. Um dies zu erreichen, dürfen die Zähne der Innenverzahnung allerdings nicht zu weit voneinander entfernt sein, was aber unweigerlich der Fall wäre, wenn der Ring 1 lediglich die Zähne 15 aufweisen würde.
Um die daraus entstehenden Nachteile zu vermeiden, wurden die speziell geformten Zähne 16 zwischen die Zähne 15 eingeschoben. Diese Anordnung wirkt sich in der Praxis zudem noch vorteilhaft aus, da der Ring 1 durch den Hebel 8 und die Feder 9 selbst während dem Schaltvorgang gesichert ist, da ja zwei Zähne, nämlich ein Zahn 16 und ein Zahn 15, unter der Spitze des Hebels 8 hindurchgleiten müssen. So erreicht man, dass im Augenblick, wo der zweite Zahn, also der Zahn 15, die Spitze des Hebels 8 passiert hat, der Ring 1 durch die von der Feder 9 auf den Hebel 8 ausgeübte Kraft in seine korrekte Lage gebracht wird, was den Schaltvorgang beschleunigt.
Aus Fig. 2 ersieht man den axialen Aufbau des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Uhr nach Fig. 1. Der Sekundenzeiger 11 ist dabei das einzige Element, das sich oberhalb des Zifferblattes 13 befindet. Letzteres wird dabei mit Vorteil möglichst nahe über dem Ring 1 und der auf gleicher Höhe drehenden Scheibe 3 angeordnet. Die den Ring 1 haltende Scheibe 5 ist mit einem Träger 23 verbunden, der sich zwischen dieser, dem Ring 1 und der Werkplatte 22 befindet. Die Feder 9 und der Hebel 8 liegen somit ebenfalls auf dem Träger 23. Durch diese Anordnung wird es möglich, die gesamte Anzeigeeinheit für die Stundenanzeige als Ganzes von der Werkplatte 22 abzuheben.
Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsvariante der erfindungsgemässen Uhr, bei welcher, wie bei Kalendermechanismen, der Ring 1 mit den Stundenmarkierungen 2 mit einem sogenannten Schnellschaltmechanismus geschaltet werden kann.
Das bedeutet, dass eine zusätzliche Scheibe 24, die mit der Minutenscheibe 3 verbunden ist, einen elastisch gelagerten Schaltfinger 25 trägt, der um die Achse 26 begrenzt drehbar ist und an Stelle des Fingers 10 der Fig. 1 tritt. Um diesen Schaltfinger 25 im Normalfall immer in der gezeigten Lage, in bezug auf die Scheibe 24 zu halten, wirkt eine Spannfeder 27 darauf, so dass er an die Wandung 28 der Vertiefung 29 der Scheibe 24 anliegt. Er ist somit von dieser Stellung aus im Uhrzeigersinn drehbar. Es ist selbstverständlich, dass durch diese Anordnung der in bezug auf die Ausführungsvariante nach Fig. 1 beschriebene normale Schaltvorgang unverändert abläuft.
Dadurch, dass der Schaltfinger 25 aber beim Zurückdrehen der Scheibe 24, durch einen konventionellen Zeigerstellmechanismus betätigt, im Gegenuhrzeigersinn durch das Auflaufen auf den unterhalb des Fensters 12 liegenden Zahn, um die Achse 26 gedreht wird, ist ein Rückwärtskorrigieren der Anzeige des Ringes 1 unmöglich. Demgegenüber wird aber das Vorwärtskorrigieren der Anzeige dieses Ringes 1 vereinfacht, da die Scheibe 24 nicht mehr, wie der Finger 10, um eine ganze Umdrehung gedreht werden muss, um einen Schaltvorgang auszulösen. Es genügt, wenn der Schaltfinger 25 nach erfolgtem Schaltvorgang in die in Fig. 3 gezeigte Stellung zurückgedreht wird, so dass sich durch ein neuerliches Vorwärtsdrehen der Scheibe 24, resp. des Schaltfingers 25, ein neuer Schaltvorgang auslösen lässt.
Aus Fig. 4 ersieht man die Anordnung der einzelnen Elemente der zweiten Ausführungsvariante nach Fig. 3 im Schnitt. Zu beachten ist dabei, dass die Scheibe 3 mit den Minutenmarkierungen 4 über den Ring 1 gezogen ist und letzterer dünner ausgeführt ist als im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, befindet sich die Anzeige und somit das Fenster 12 bei dieser Ausführungsvariante auf der diametral gegenüberliegenden Seite des Werkes. Dadurch, dass die Scheibe 5 einen grösseren Durchmesser aufweist, ist es möglich, die Minutenmarkierungen entsprechend grösser auszubilden.
Der Ring 1 lässt sich mit Vorteil aus Kunststoff fertigen wie die Abdeckung 14 auch. Bei einer Uhr, deren Werkplatte und Brücken aus Kunststoff gefertigt sind, kann die Abdekkung direkt Teil der Werkplatte bilden. Änderungen und Anpassungen an die jeweiligen Gegebenheiten der Uhrwerke sind an allen Elementen des erfindungsgemässen Anzeigemechanismus realisierbar, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Im besonderen kann der Sekundenzeiger ebenfalls durch eine unterhalb des Zifferblattes drehende Scheibe ersetzt werden. Selbstverständlich können beide oben beschriebenen Ausführungsvarianten miteinander kombiniert werden.
The present invention relates to a watch with a mechanical digital display of the hours and minutes and a minute disc.
A digital display device is known from US Pat. No. 2,130,873, but it is intended for relatively large electrical clocks and has a digital display of the seconds which requires additional disks and gears.
DOS 1 916 350 specifies a digital display device with internal toothing, this internal toothing only consisting of 12 teeth and the single tooth being designed to be resilient. This results in problems for the exact positioning and the switching of the hour ring, and two axes of rotation are required.
The CH-PS 87 786 describes a digital display device for the whole hours, in particular 24 hours, which requires a double, that is, 2 x 12 teeth having teeth. However, this device is not suitable for switching the hour ring and the minute disc.
The invention is based on the object of realizing a watch with a mechanical digital display, the display mechanism of which has a simple structure and yet enables precise and secure positioning of the hour ring and can be made at least partially from plastic.
This object is achieved according to the invention in that a finger is arranged on the mentioned minute disk, which engages in the internal toothing, which has more than 12 teeth with two different high tooth parts in alternating order, of an hour ring arranged eccentrically to the axis of the minute disk, this ring is incremented via the higher tooth part of the one tooth, while its rotational position is positioned on tooth parts of the same height of all teeth by means of a lever and a spring acting on it.
As can be seen from the above, on the one hand the internal toothing allows a very compact and simple construction, on the other hand the presence of more than twelve teeth with two different high tooth parts in this toothing allows an exact and safe positioning of the hour ring.
Further advantages and peculiarities of the clock according to the invention emerge from the following description which, in conjunction with the drawing, explains two exemplary embodiments of the subject of the invention in more detail. In the drawing show:
1 shows a plan view of the first embodiment of a clock according to the invention, only the elements necessary for understanding the invention being shown,
FIG. 2 shows a section through the exemplary embodiment of FIG. 1,
3 shows a plan view of part of a second embodiment of a clock according to the invention, and
FIG. 4 shows a section through the exemplary embodiment according to FIG. 3.
One recognizes in Fig. 1 the ring 1, which carries the hour markers 2, of which only the number twelve is shown. Within this ring 1 one recognizes the disk 3, which bears the minute markings 4, of which in turn only one, namely the number fifty-five, is shown. Underneath the disk 3 is the disk 5, which extends over the first step 6 of the ring internal toothing 7.
The positioning elements of the ring 1, which work together with its toothing 7, are again below this disk 5. These are the lever 8 and the spring 9. Between the disk 3 and the disk 5 there is a finger 10, which is firmly connected to the disk 3 and is temporarily in operative connection with the toothing 7.
A second hand 11 is arranged coaxially to the disk 3 and, like the disk 3, is driven by a gear train (not shown). The shape of a window 12 of a dial 13 shown in FIG. 2 is indicated by a dotted line. A cover 14, which serves as a support for the dial 13 and is thicker than the ring 1, extends around the ring 1.
It can be seen that the toothing 7 consists of two types of teeth, namely the teeth 15 and the teeth 16. In a side view, the teeth 15 have the shape as can be seen from the left side of FIG. The teeth 16 in turn have the shape in section as can be seen from the right-hand side of FIG. In words, this means that all teeth 15 and 16 are two-stage, the first stage 6 of the teeth 16 being longer than the first stage 6 of the teeth 15, respectively the second stage 21 of the teeth 15 being longer than the second stage 22 of the teeth 16. The total length of all teeth 15 and 16 is identical. It should be noted that the hour markers 2 of the ring 1 are each at the point of a tooth 15.
During normal operation of the clock according to the invention, the second hand 11 is driven via its shaft 17, as is the case in every clock with a center second. The disc 3 and the finger 10 connected to it are located on the road 18, which is also driven as in any conventional watch. Thus, the disk 3 can be equated with a minute hand of a conventional clock, only that it rotates below the dial 13 ..
A wheel 19 is connected to the disk 3 and the finger 10 by means of a tube 20 which can be brought into operative connection with a pointer setting mechanism (not shown).
As mentioned above, the disk 3 and the finger 10 make one revolution per hour. As a result, the finger 10 is brought into the position shown in FIG. 1 once every hour, in which it will turn the tooth 15, which is located below the window 12, over a certain angle when turning further. If the tooth 16 preceding this tooth 15 did not have the shape as is evident from the right-hand side of FIG. 2, this tooth would already be set in rotation by the finger 10, since it intersects its career. However, because the teeth 16 have a very short second step 22, the finger 10 runs past them without touching them.
It goes without saying that the finger 10 and the second steps 21 of the teeth 15 are dimensioned in such a way that the finger 10 can only touch the correct tooth 15, i.e. only the one below the window 12, and thus can rotate offset. It can be seen immediately that the special shape of the teeth 16 is also due to another fact, namely not to switch back the ring 1 by about one step when the display of the disk 3 is corrected backwards shortly before the disk 3 is indexed by the finger 10.
This can only be achieved if the finger 10, which, as already mentioned above, can be actuated by a conventional pointer setting mechanism, is rotated back a full turn so that it is in FIG. 1 from above onto the one below the window 12 Tooth 15 runs up. The question now arises as to what function the teeth 16 have. However, this question is very easy to answer. In order to be able to position an internally toothed ring such as ring 1 by means of a lever, in this case the lever 8, it must engage with the internal toothing 7 with a tip of approximately 60 " not be too far apart, but this would inevitably be the case if the ring 1 only had the teeth 15.
In order to avoid the disadvantages arising therefrom, the specially shaped teeth 16 were inserted between the teeth 15. This arrangement also has an advantageous effect in practice, since the ring 1 is secured by the lever 8 and the spring 9 even during the switching process, since there are two teeth, namely a tooth 16 and a tooth 15, under the tip of the lever 8 must slide through. This ensures that at the moment when the second tooth, i.e. tooth 15, has passed the tip of lever 8, ring 1 is brought into its correct position by the force exerted by spring 9 on lever 8, which causes the Shifting process accelerated.
From FIG. 2 one can see the axial structure of the exemplary embodiment of the clock according to the invention according to FIG. 1. The second hand 11 is the only element located above the dial 13. The latter is advantageously arranged as close as possible above the ring 1 and the disk 3 rotating at the same height. The disk 5 holding the ring 1 is connected to a carrier 23, which is located between the latter, the ring 1 and the work plate 22. The spring 9 and the lever 8 thus also lie on the carrier 23. This arrangement makes it possible to lift the entire display unit for the hour display as a whole from the work plate 22.
FIG. 3 shows a variant of the clock according to the invention in which, as in the case of calendar mechanisms, the ring 1 with the hour markers 2 can be switched with a so-called quick-change mechanism.
This means that an additional disk 24, which is connected to the minute disk 3, carries an elastically mounted shift finger 25 which can be rotated to a limited extent about the axis 26 and takes the place of the finger 10 in FIG. 1. In order to keep this switching finger 25 in the normal case always in the position shown in relation to the disk 24, a tension spring 27 acts on it so that it rests against the wall 28 of the recess 29 of the disk 24. It can therefore be rotated clockwise from this position. It goes without saying that the normal shifting process described with reference to the variant embodiment according to FIG. 1 proceeds unchanged through this arrangement.
Since the switching finger 25 is turned counterclockwise around the axis 26 when the disk 24 is turned back, actuated by a conventional pointer setting mechanism, as it hits the tooth below the window 12, it is impossible to correct the display of the ring 1 backwards. On the other hand, however, the forward correction of the display of this ring 1 is simplified, since the disk 24 no longer has to be rotated by a full revolution, like the finger 10, in order to trigger a switching process. It is sufficient if the shift finger 25 is rotated back into the position shown in FIG. 3 after the switching process has taken place, so that a renewed forward rotation of the disc 24, respectively. of the switching finger 25, can trigger a new switching process.
4 shows the arrangement of the individual elements of the second embodiment variant according to FIG. 3 in section. It should be noted that the disc 3 with the minute markings 4 is drawn over the ring 1 and the latter is made thinner than in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2. As can be seen from FIG. 3, the display and thus the window 12 are located in this variant on the diametrically opposite side of the movement. Because the disc 5 has a larger diameter, it is possible to make the minute markings correspondingly larger.
The ring 1 can advantageously be made of plastic, as can the cover 14. In the case of a clock whose base plate and bridges are made of plastic, the cover can form directly part of the base plate. Changes and adaptations to the particular circumstances of the clockwork can be implemented on all elements of the display mechanism according to the invention without deviating from the inventive concept. In particular, the second hand can also be replaced by a rotating disk underneath the dial. Of course, both of the design variants described above can be combined with one another.