Detaillierte Darstellung:
Das System bietet die Möglichkeit, durch Bedienung von aussen oder durch periodische Abläufe der Uhr die Anzeige auf verschiedene Anzeigen umzuschalten. Im Normalbetrieb zeigt das Anzeigeorgan die erste Anzeige direkt an. Die zweite Anzeige wird mithilfe eines Differentials mit dem Anzeigeorgan frei verbunden. Durch das starre Positionieren des Satellitenträgers auf seinen Nullpunkt wird das Anzeigeorgan auf den Wert der zweiten Anzeige gezwungen, dies ist möglich, da sich zwischen dem Anzeigeorgan und der ersten Anzeige eine Kupplung befindet, welche die Verbindung zwischen der ersten Anzeige und dem Anzeigeorgan trennen kann. Wird die Positionierung des Satellitenträgers wieder gelöst, so erlaubt die Kupplung, das Anzeigeorgan mithilfe einer Rückholfunktion der Kupplung wieder auf den ersten Wert zurückzustellen.
Die Erfindung ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 definiert.
So können verschiedene Anzeigen beliebig miteinander kombiniert werden und gleichzeitig die Anzahl der Zeiger oder ähnlichem reduziert werden. Zum Beispiel könnte der Minutenzeiger ausser den Minuten noch die Stunden, Kalendarische Angaben, Temperatur, Weckzeit, Zonenzeiten, Astronomische Angaben oder andere beliebige Abläufe anzeigen.
Die Erfindung wird beispielsweise in den Zeichnungen dargestellt.
Es zeigen:
Abb. 1: Allgemeines Schema des Grundaufbaus
Abb. 2: Allgemeines Schema einer Untervariante ohne Kupplung
Abb. 3: Teilschnittzeichnung einer möglichen Ausführung mit Kupplung in der Art der Folgezeigeruhren (Rattrapante) und mit einem Winkelgetriebedifferential.
Abb. 4: Aufrisszeichnung zu Abb. 3
Im allgemeinen Schema erkennen wir den Funktionsablauf. Der Antrieb für die erste Anzeige, welcher zum Beispiel der Minutenanzeige entspricht, wird dargestellt durch die Ziffer (1). Diese Komponente übergibt seinen Winkelwert der Kupplung (2). Diese Kupplung leitet diesen Winkelwert weiter an das eigentliche Anzeigeorgan (3) (zum Beispiel der Minutenzeiger). Bei üblichen Anzeigen ist das Anzeigeorgan (3) häufig direkt mit dem Ausgang der ersten Anzeige verbunden. Im Weiteren ist das Anzeigeorgan (3) mit dem Differential (4) verbunden. Der Anschluss des Anzeigeorgans (3) im Differential erfolgt an einem der zwei Differentialräder. Auch am Differential (4) angeschlossen, am zweiten Differentialrad, ist die zweite Anzeige (5). Diese zweite Anzeige (5) kann zum Beispiel einem Datumsrad entsprechen.
Am Differential besteht weiter die Möglichkeit, den Satellitenträger, zum Beispiel durch eine Kurvenscheibe, beim Nullpunkt zu fixieren. Soll das Anzeigeorgan den ersten Anzeigewert anzeigen (Grundanzeige), so übergibt die Anzeige (1) den Winkelwert über die Kupplung (2) an das Anzeigeorgan (3). Bei dieser Grundanzeige dreht das Differential (4) frei mit, denn der Satellitenträger wird nicht blockiert. Entspricht der Winkelwert der ersten Anzeige (1) dem Winkelwert der zweiten Anzeige (5), so befindet sich der Satellitenträger in einer Nullposition. Je nach Ausführung und der Übersetzungsverhältnisse besitzt der Satellitenträger eine oder mehrere Nullpositionen. Verdrehen sich nun die eine oder beide Anzeigen (1, 5), so bewegt sich der Satellitenträger in die entsprechende Richtung in der sich die Winkeldifferenz der beiden Anzeigen befindet.
Erst bei erneutem Eintreffen einer gemeinsamen Winkelposition der Anzeigen befindet sich auch der Satellitenträger wieder in einer seiner Nullpositionen.
Soll nun das Anzeigeorgan (3) den Winkelwert der zweiten Anzeige (5) anzeigen, so wird der Satellitenträger auf eine seiner Nullstellungen gezwungen. Dies wäre nicht möglich, wenn das Anzeigeorgan (3) fest mit der ersten Anzeige verbunden wäre, denn nur die Kupplung (2) ermöglicht ein Verdrehen des Anzeigeorgans, (3) ohne dass der erste Anzeigewert beeinflusst wird. Zum erneuten Anzeigen des ersten Wertes wird nun der Satellitenträger wieder befreit, wobei sich das Anzeigeorgan dank der Rückholfunktion der Kupplung wieder zurück auf den Wert der ersten Anzeige bewegt. Die Rückholfunktion der Kupplung muss eine genaue Positionierung vom Antrieb der ersten Anzeige (1) und dem Anzeigeorgan gewährleisten.
Nach Schema 2 wäre es auch möglich, anstatt der Kupplung (2) ein zweites Differential (402) zu montieren, bei welchem das eine Differentialrad mit der ersten Anzeige (1) und das andere Differentialrad mit dem Anzeigeorgan (3) verbunden sind. Bei dieser Variante könnte der Satellitenträger des zusätzlichen Differentials (401) der 2. Anzeige (5) entweder von einer Feder (oder ähnlichem) oder von einer zusätzlichen Einrichtung nullgestellt werden. Im Weiteren können bei jeder der genannten Varianten beliebige weitere Differentialgetriebe (400) am Anzeigeorgan (3) angeschlossen werden, um weitere Zusatzanzeigen (500) darzustellen. Dabei kann jeweils die Anzeige angezeigt werden, bei welcher der Satellitenträger gerade auf den Nullpunkt festgehalten wird.
In einer Uhr können mehrere von einander abhängige oder unabhängige Systeme montiert werden, womit sich die Anzeigen übersichtlich gestalten lassen und die Uhr trotzdem nicht mit Anzeigen überfüllt wird.
Die Abb. 3 und 4 zeigen eine mögliche Ausführung. Auf der Welle (10) der Grundanzeige (z.B. Minutenwelle) befindet sich die Kupplung (11). Diese Kupplung ist in der Art des Folgezeiger-Mechanismus aufgebaut, mit einem Nullstellherz (12) auf der Antriebswelle und einem Nullstellhebel (13) mit seiner Feder (14) auf dem weiterführenden Zahnrad (15). Das Zahnrad (15) steht im Eingriff mit dem Zahnrad (16). Das Anzeigeorgan (17) (zum Beispiel ein Zeiger) kann entweder mit einem der Zahnräder (15) oder (16) im Eingriff stehen oder auf einem dieser Zahnräder montiert werden. Die zweite Anzeige (18) treibt das Zahnrad (19) an. Diese zweite Anzeige kann zum Beispiel in einem Monat einen Umgang machen, und somit das Datum anzeigen. Die Zahnräder (16) und (18) sind beide mit je einem Differentialrad des Differentialgetriebes (20) verbunden.
Der Satellitenträger (22), auf welchem sich der eine oder auch mehrere Satelliten (21) frei drehen, sitzt das Nullstell-Herz (23), welches erlaubt, den Satellitenträger auf seinen Nullpunkt zu fixieren. Auf diesem Nullstell-Herz (23) befinden sich zwei, dieser vorgestellten Konstruktion entsprechende, Null-Positionen (24). Befinden sich die beiden Anzeigen (10, 18) auf dem gleichen Winkelwert, so entspricht die Position des Nullstell-Herzen (23) seinem Nullpunkt. Sobald sich die Winkelwerte der Anzeigen zueinander verändern, verdreht sich der frei mitlaufende Satellitenträger (22) entsprechend ihrer Differenz. Durch die Kupplung (11) zeigt das Anzeigeorgan den Wert der ersten Anzeige (10).
Wird das Nullstell-Herz (23) von der Nullstellspitze (25) auf seinen Nullpunkt bewegt, so verdreht sich das Anzeigeorgan auf den Wert der zweiten Anzeige (18), da das Drehmoment der Nullstellung grösser ist als das Drehmoment der Kupplung (11). Wird das Nullstell-Herz (23) wieder befreit, so wird sich die Kupplung (11) erneut wieder auf ihren ursprünglichen Wert positionieren.
Bei dieser Konstruktion der Kupplung erfüllt diese alle wichtigen Bedingungen:
1. Durch die Form des Nullstellherzens gewährt sie eine genaue Positionierung von Antrieb und Anzeige.
2. Die Kupplungselemente lassen sich unbeschränkt zueinander verdrehen und die Positionierung geht selbstständig zur nächsten möglichen Nullposition vor oder zurück.
Man kann zum Beispiel die vorgestellte Folgezeiger-Kupplung durch andere Kupplungen ersetzen:
1. Eine elastische Verbindung (zum Beispiel eine Spiralfeder) zwischen der Anzeige und dem Anzeigeorgan. Der Nachteil ist, dass die Differenz zwischen den Anzeigen nur eine beschränkte Anzahl von Umdrehungen betragen kann. Weiter nachteilig ist die ungenaue Positionierung von Antrieb und Anzeige.
2. Eine elastische Verbindung mit Anschlag, womit die Positionierung sich genauer bewerkstelligen lässt Der Nachteil ist, dass die Winkeldifferenz zwischen den Anzeigen weniger als eine Umdrehung betragen kann.
3. Magnetkupplung zwischen der Anzeige und dem Anzeigeorgan. Der Nachteil ist, dass Magnetfelder die Zuverlässigkeit der Uhren stark beeinflussen können. Auch hier ist je nach Ausführung eine genaue Positionierung nicht gewährleistet.
Auch das Differentialgetriebe ist unabhängig von seiner Bauart. So kann es auf alle bekannten und noch zu erfindenden Varianten gebaut werden, wie zum Beispiel: Kegelgetriebe - Differential, Winkelgetriebe - Differential, Flachlauf - Differential (Stirnrad-Differential), Kugellauf - Differential etc.
Detailed representation:
The system offers the option of switching the display to various displays by operating the outside or by periodically running the clock. In normal operation, the display organ shows the first display directly. The second display is freely connected to the display element using a differential. The rigid positioning of the satellite carrier on its zero point forces the display element to the value of the second display. This is possible because there is a coupling between the display element and the first display, which can separate the connection between the first display and the display element. If the positioning of the satellite carrier is released again, the coupling allows the display element to be reset to the first value using a coupling return function.
The invention is defined by the features of claim 1.
In this way, different displays can be combined with one another as desired and at the same time the number of pointers or the like can be reduced. For example, in addition to the minutes, the minute hand could also display the hours, calendar information, temperature, alarm time, zone times, astronomical information or any other process.
The invention is illustrated for example in the drawings.
Show it:
Fig. 1: General scheme of the basic structure
Fig. 2: General scheme of a sub-variant without clutch
Fig. 3: Partial sectional drawing of a possible version with a clutch in the manner of the following hand clocks (rattrapante) and with an angular gear differential.
Fig. 4: elevation drawing for Fig. 3
In the general scheme we recognize the functional sequence. The drive for the first display, which corresponds to the minute display, for example, is represented by number (1). This component transfers its angular value to the clutch (2). This coupling forwards this angle value to the actual display element (3) (for example the minute hand). In conventional displays, the display element (3) is often directly connected to the output of the first display. The display element (3) is also connected to the differential (4). The indicator (3) in the differential is connected to one of the two differential gears. The second display (5) is also connected to the differential (4), on the second differential wheel. This second display (5) can correspond, for example, to a date wheel.
At the differential there is also the possibility to fix the satellite carrier at the zero point, for example with a cam. If the display element is to display the first display value (basic display), the display (1) transfers the angle value via the coupling (2) to the display element (3). In this basic display, the differential (4) rotates freely because the satellite carrier is not blocked. If the angular value of the first display (1) corresponds to the angular value of the second display (5), the satellite carrier is in a zero position. Depending on the version and the gear ratios, the satellite carrier has one or more zero positions. If one or both displays (1, 5) twist, the satellite carrier moves in the corresponding direction in which the angular difference between the two displays is.
Only when a common angular position of the displays arrives again is the satellite carrier again in one of its zero positions.
If the display element (3) is now to display the angular value of the second display (5), the satellite carrier is forced to one of its zero positions. This would not be possible if the display element (3) were permanently connected to the first display, because only the coupling (2) enables the display element to be rotated (3) without influencing the first display value. To display the first value again, the satellite carrier is then freed again, the display element moving back to the value of the first display thanks to the return function of the coupling. The clutch return function must ensure precise positioning of the drive of the first display (1) and the display element.
According to scheme 2, it would also be possible to mount a second differential (402) instead of the clutch (2), in which one differential wheel is connected to the first display (1) and the other differential wheel is connected to the display element (3). In this variant, the satellite carrier of the additional differential (401) of the second display (5) could be reset either by a spring (or similar) or by an additional device. In addition, in each of the variants mentioned, any further differential gears (400) can be connected to the display element (3) in order to display further additional displays (500). The display can be shown in which the satellite carrier is currently held on the zero point.
Several interdependent or independent systems can be installed in a watch, which allows the displays to be clearly arranged and the watch is still not overcrowded with displays.
Fig. 3 and 4 show a possible version. The coupling (11) is located on the shaft (10) of the basic display (e.g. minute shaft). This clutch is constructed in the manner of the follower mechanism, with a zero-setting heart (12) on the drive shaft and a zero-setting lever (13) with its spring (14) on the further gear (15). The gear (15) is in engagement with the gear (16). The display element (17) (for example a pointer) can either be in engagement with one of the gears (15) or (16) or can be mounted on one of these gears. The second display (18) drives the gear (19). This second display can, for example, deal with one month and thus show the date. The gears (16) and (18) are each connected to a differential wheel of the differential gear (20).
The satellite carrier (22), on which one or more satellites (21) rotate freely, sits the zero-setting heart (23), which allows the satellite carrier to be fixed to its zero point. On this zero-setting heart (23) there are two zero positions (24) corresponding to the construction presented. If the two displays (10, 18) are at the same angular value, the position of the zeroing heart (23) corresponds to its zero point. As soon as the angle values of the displays change relative to one another, the freely moving satellite carrier (22) rotates according to their difference. Through the coupling (11), the display element shows the value of the first display (10).
If the zeroing heart (23) is moved from the zeroing tip (25) to its zero point, the display element rotates to the value of the second display (18), since the torque of the zero position is greater than the torque of the clutch (11). If the zeroing heart (23) is freed again, the clutch (11) will position itself again at its original value.
With this design of the coupling, it fulfills all important conditions:
1. Thanks to the shape of the zero-setting heart, it ensures precise positioning of the drive and display.
2. The coupling elements can be rotated to one another without restriction and the positioning automatically moves forward or back to the next possible zero position.
For example, you can replace the sequence pointer clutch presented with other clutches:
1. An elastic connection (for example a spiral spring) between the display and the display element. The disadvantage is that the difference between the displays can only be a limited number of revolutions. Another disadvantage is the imprecise positioning of the drive and display.
2. An elastic connection with a stop, with which the positioning can be carried out more precisely. The disadvantage is that the angle difference between the displays can be less than one revolution.
3. Magnetic coupling between the display and the display element. The disadvantage is that magnetic fields can strongly influence the reliability of the watches. Depending on the version, precise positioning is not guaranteed here either.
The differential gear is also independent of its design. So it can be built on all known and still to be invented variants, such as: bevel gear - differential, angular gear - differential, flat running - differential (spur gear differential), ball race - differential etc.