[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Anzeigemechanismus für astronomische Daten in Uhren laut dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] In mechanischen Uhren, insbesondere in Armbanduhren, wird seit langem versucht, neben der üblichen Anzeige der Uhrzeit auch diverse andere Anzeigen für verschiedene Daten zu integrieren, wobei dies gemeinhin als Komplikation bezeichnet wird. Dazu zählen zuallererst die Datumsanzeige in verschiedener Ausführlichkeit, z.B. nur die Tageszahl im jeweiligen Monat oder sowohl Tages als auch Monats- oder gar Jahreszahl. Daneben findet man des Öfteren eine sogenannte Tag-Nacht-Anzeige, insofern die allermeisten Armbanduhren ein Ziffernblatt von 12 Stunden anstatt 24 Stunden aufweisen und damit im Prinzip keine Unterscheidung zwischen Tag- und Nachtzeit ermöglichen.
Auch verschiedene Formen der Anzeige der Mondphasen, der Zeiten des Sonnenauf- und -untergangs, der Gezeiten, des Himmelsgewölbes, oder anderer derartiger astronomischer Daten sind je nach Art und Anwendung der Uhr bekannt. Oft sind diese Anzeigen jedoch nur wenig wirklichkeitsgetreu und stellen z.B. im Falle einer Tag-Nacht-Anzeige nur jeweils einen festen, zwölfstündigen Zeitabschnitt unabhängig von der tatsächlichen Dauer der Tag- und Nachtperiode in Abhängigkeit von der Jahreszeit und vom Aufenthaltsort des Trägers der Uhr auf der Erde dar.
[0003] Die vorliegende Erfindung bezweckt die Verwirklichung einer gattungsgemässen Vorrichtung, welche insbesondere eine mechanische Tag- und Nachtanzeige zu realisieren erlaubt, bei der die Umschaltung mit dem tatsächlichen Zeitpunkt von Morgen- bzw. Abenddämmerung übereinstimmt, und welche zudem mehrere astronomische Daten auf elegante, effektive und zugleich einfache Art und Weise anzeigen kann, wobei die Vorrichtung als unabhängiges Modul in verschiedene Uhren eingebaut und einfach an deren Uhrwerk angeschlossen werden kann und wobei die Herstellung eines Getriebestranges zwischen dem Uhrwerk und dem Modul sehr einfach realisiert werden kann.
[0004] Der erfindungsgemässe Anzeigemechanismus zeichnet sich hierfür durch die im Anspruch 1 und in den abhängigen Ansprüchen genannten Kennzeichen aus, insbesondere durch die Tatsache, dass der Tag-Nacht-Mechanismus durch den Sonnenauf- und -untergangszeitenmechanismus mechanisch gesteuert wird.
[0005] Dies hat zum einen den Vorteil, über beide vorgenannte Mechanismen gleichzeitig zu verfügen, und zum anderen die Umschaltung von der Tag- auf die Nachtanzeige und umgekehrt jeweils zum richtigen Zeitpunkt sicherzustellen, wobei diese Steuerung auf einfache, mechanische Art und Weise realisiert ist.
[0006] Im Besonderen verfügt der Sonnenauf- und untergangszeitenmechanismus des Anzeigemechanismus über einen Sonnenauf- und Sonnenuntergangszeitennocken, welche die für jeden Tag im Jahr eindeutige Winkelposition eines jeweils zugehörigen Sonnenauf- bzw. Sonnenuntergangssteuerungsrades bestimmen, und der Tag-Nacht-Mechanismus verfügt über eine Tag-Nacht-Scheibe, deren Drehung relativ zu einer zweiten Anzeigescheibe vom Sonnenauf- bzw. Sonnenuntergangssteuerungsrad gesteuert wird. Dies kann insbesondere weiterhin durch die in den Ansprüchen 3 und 4 näher präzisierten Merkmale ausgestaltet und im Detail ausgeführt werden.
[0007] Durch diese Massnahmen erzielt man eine besonders einfache und vorteilhafte Art und Weise der mechanischen Steuerung des Umschaltprozesses des Tag-Nacht-Mechanismus.
[0008] Daneben kann der Sonnenauf- und -untergangszeitenmechanismus zusätzlich über eine Anzeige der Tageszahl im Jahreslauf verfügen, die vorzugsweise in eine zu addierende Einer- und Fünferanzeige aufgespaltet ist. Dadurch kann die Verstellung der Anzeige der Sonnenauf- und -untergangszeiten erheblich vereinfacht werden. Diese Verstellung kann daneben vorteilhafterweise analog der Aufspaltung der Anzeige der Tageszahl in einem Normal- und in einem Schnellverstellungsmodus erfolgen.
[0009] Der Tag-Nacht-Mechanismus kann in einer bevorzugten Ausführungsform vor allem eine 24-Stunden-Scheibe und eine Tag-Nacht-Scheibe aufweisen, welche beide als Polarisationsfilterscheiben ausgestaltet sind. Dies erlaubt eine sehr realitätsnahe Darstellung des Übergangs zwischen Tag und Nacht. Durch eine geschickte Gestaltung des Räderwerks des Tag-Nacht-Mechanismus kann ausserdem die Umschaltung von Tag- auf Nachtanzeige bzw. umgekehrt nicht nur zum richtigen Zeitpunkt, sondern auch mit der korrekten Dauer der Abend- bzw. Morgendämmerung übereinstimmend erfolgen. Dies kann durch die in Anspruch 5 angegebenen Merkmale geschehen.
[0010] Schliesslich kann der erfindungsgemässe Anzeigemechanismus auch über eine Anzeige des von einem bestimmten Punkt auf der Erde aus sichtbaren Himmelsgewölbes und/oder über eine Anzeige der Sideral- und/oder Solarzeit verfügen, um eine Fülle astronomischer Daten in kompakter Art und Weise in diesem Modul bzw. der zugehörigen Uhr zur Verfügung zu stellen.
[0011] Weitere Vorteile ergeben sich generell aus den in den abhängigen Ansprüchen genannten Merkmalen sowie der im Folgenden die Erfindung mit Hilfe der Abbildungen im Detail darlegenden Beschreibung.
[0012] Die beigefügten Abbildungen stellen schematisch und beispielhaft eine Ausführungsform eines Anzeigemechanismus für astronomische Daten in Uhren laut der vorliegenden Erfindung dar.
[0013] Die Abbildung 1 zeigt eine Draufsicht auf einen erfindungsgemässen Anzeigemechanismus, der mit einer Tag- und Nachtanzeige, einer Anzeige der Sonnenauf- und Sonnenuntergangszeiten, einer Anzeige der Tageszahl im Jahreslauf sowie einer Darstellung der Himmelskarte ausgestattet ist.
[0014] Die Abbildung 2a ist eine perspektivische Ansicht des Mechanismus, bei welcher die Himmelskarte bzw. die Tag- und Nachtscheiben zur besseren Sichtbarkeit des darunterliegenden Räderwerks weggelassen wurden; die Abbildungen 2bund 2c zeigen Teile des Mechanismus genauer, nämlich in Abbildung 2b das Räderwerk zur Anzeige der Tageszahl im Jahreslauf und in Abbildung 2ceinen Teil des Mechanismus zur Anzeige der Sonnenauf- und Sonnenuntergangszeiten.
[0015] Die Abbildung 3a ist eine der Abbildung 2aentsprechende Draufsicht auf den erfindungsgemässen Mechanismus, wobei zum leichteren Verständnis des Räderwerks für die Anzeige der Tageszahl im Jahreslauf einige Teile weggelassen wurden; die Abbildung 3bzeigt einen Schnitt des Mechanismus entlang der in Abbildung 3a eingezeichneten Linie l-l; die Abbildungen 3c und 3d zeigen Explosivdarstellungen von Teilen des in Abbildung 3adargestellten Räderwerks, und Abbildung 3e zeigt die Einerscheibe der Anzeige der Tageszahl.
[0016] In Abbildung 4a ist eine Draufsicht auf den schon in Abbildung 2cgezeigten Teil des Mechanismus zur Anzeige der Sonnenauf- und Sonnenuntergangszeiten dargestellt; Abbildung 4b gibt einen Schnitt durch dieses Bauteil entlang der in Abbildung 4a eingezeichneten Linie II-II wieder, wobei zum besseren Verständnis die oben erwähnten Scheiben im Gegensatz zur Abbildung 4a wieder dargestellt sind; Abbildung 4c ist eine Explosivdarstellung dieses Bauteils, und die Abbildungen 4d, 4eund 4fzeigen Unterbaugruppen bzw. Teile davon in Draufsicht bzw. perspektivischer Darstellung.
[0017] Die Abbildung 5a zeigt eine Draufsicht auf die Himmelsscheibe samt deren Antrieb, und Abbildung 5b stellt einen Schnitt durch diesen Antrieb entlang der in Abbildung 5a eingezeichneten Linie III-III dar.
[0018] Im Folgenden soll die Erfindung unter Verweis auf die erwähnten Abbildungen, welche beispielhaft eine Ausführungsform der Erfindung darstellen, im Detail beschrieben werden.
[0019] Der in Abbildung 1 gezeigte Mechanismus 1 ist zur Anzeige astronomischer Daten in Uhren, insbesondere in Armbanduhren, konzipiert und weist eine Anzeige der Sonnenauf- und Sonnenuntergangszeiten 1.1, eine Anzeige der Tag- und Nachtzeit 1.2, eine Anzeige für die Tageszahl im Jahreslauf 1.3 sowie eine Darstellung des von einem bestimmten Punkt auf der Erde aus sichtbaren Himmelsgewölbes 1.4 auf. Die Sonnenauf- (rechte Anzeige in Abbildung 1) und Sonnenuntergangszeiten (linke Anzeige) werden hierbei durch die Teilanzeigen 1.1.2 und 1.1.1 wiedergegeben, insbesondere in Form entsprechender Zeiger.
Zur vereinfachten Einstellung dieser Zeiten kann der Mechanismus wie in Abbildung 1dargestellt über eine Anzeige der Tageszahl im Jahr, d.h. eine Art Zähler von 1 bis 365, verfügen, die in der vorliegenden Ausführungsform aus einer zu addierenden Fünfer- 1.3.1 und Eineranzeige 1.3.2 besteht. Auch kann der Zeitbereich angezeigt werden, währenddessen die Tageszahl nicht manuell verstellt werden kann, wie vorliegend über die Korrekturanzeige 1.3.3. Die Tag- und Nachtanzeige 1.2, welche in der Abbildung 1symbolhaft durch das Bezugszeichen 1.2 angedeutet ist, wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels zwei übereinanderliegenden, in der Abbildung 1nicht sichtbaren Polarisationsscheiben verwirklicht; je nach relativer Lage dieser Scheiben zueinander wird ein heller oder dunkler Untergrund erzeugt, der die Tag- oder Nachtzeit symbolisiert.
Zugleich werden die Gestirne oder sonstigen Himmelsobjekte, welche auf der über diesen beiden Scheiben angebrachten Himmelskarte 1.4 eingezeichnet sind, dadurch auf einem hellen oder dunklen Untergrund dargestellt und sind somit tagsüber schlechter respektive nachts besser erkennbar, was eine besonders interessante Darstellung des Himmelsgewölbes ermöglicht. Hier werden vorteilhafterweise zudem der sichtbare Bereich des Himmels sowie die vier Himmelsrichtungen angegeben.
Der Zeitpunkt der Umschaltung der Tag- und Nachtanzeige 1.2 wird vom Mechanismus zur Anzeige der Sonnenauf- und Sonnenuntergangszeiten gesteuert, wobei die Umschaltung an sich je nach konkreter Ausgestaltung des Mechanismus eine bestimmte Zeit in Anspruch nehmen und dadurch eine zusätzliche Anzeige, nämlich eine Animation für die Morgen- und Abenddämmerung, im Tag- und Nachtmechanismus integriert werden kann. Weitere Anzeigen im vorliegenden Mechanismus können in Form der Angabe der Solarzeit 1.5 und derjenigen der Sideralzeit 1.6 realisiert werden. Nicht alle dieser Anzeigen müssen in einem erfindungsgemässen Mechanismus eingebaut sein, jedoch wird hier der Vollständigkeit halber eine Ausführungsform mit all diesen Anzeigen beschrieben werden.
[0020] In Abbildung 2a ist eine perspektivische Ansicht des oben eingeführten Mechanismus illustriert, wobei die Himmelskarte bzw. die Tag- und Nachtscheiben zur besseren Sichtbarkeit des darunterliegenden Räderwerks weggelassen wurden. Abbildungen 2bund 2czeigen einzelne Teile des Mechanismus genauer, so wie dies im Folgenden näher erläutert werden wird. Um mit der Beschreibung des Räderwerks für die Anzeige der Tageszahl im Jahresverlauf 1.3 zu beginnen, sei auch auf die Abbildung 3a verwiesen, welche den Mechanismus in einer Draufsicht zeigt, wobei zum leichteren Verständnis einige der in Abbildung 2a sichtbaren Teile weggelassen wurden.
[0021] Das Räderwerk eines erfindungsgemässen Anzeigemechanismus wird vorzugsweise brückenseitig in der Uhr angebracht, also auf der Seite der Uhr, welche der Zeitanzeige gegenüberliegt. Der Antrieb des gesamten Mechanismus kann beispielsweise durch ein Solarzeitzwischentrieb 10 sichergestellt werden, welcher vom Basisuhrwerk angetrieben wird und auf das nicht weiter eingegangen werden wird, da insofern vom vorliegenden Anzeigemechanismus unabhängig, als nur die Möglichkeit der Kraftübertragung zum Solarzeitzwischentrieb bestehen muss. Vom Solarzeitzwischentrieb 10 wird die Antriebskraft auf ein Zentrumsrad 11 weitergeleitet, das sich einmal pro Tag im Uhrzeigersinn dreht.
[0022] Das Zentrumsrad greift in ein erstes Tageszahlzwischenrad 30 und dieses in ein zweites Tageszahlzwischenrad 31 ein, welches seinerseits den Tageszahlantrieb 32 mit einer Umdrehung pro Tag antreibt; dies ist etwa aus Abbildung 3a ersichtlich. Ein am Tageszahlantrieb 32 fest angebrachter Tageszahlantriebsfinger 32.1 bewegt das in Abbildung 3cnäher dargestellte Tageszahleinerwerk 33 um einen Zahn pro Tag weiter. Hierzu greift der Tageszahlantriebsfinger 32.1 in ein Tageszahleinerrad 33.2 des Tageszahleinerwerks 33 ein, welches weiterhin aus einem am Tageszahleinerrad 33.2 befestigten Fünferstern 33.1, einem Tageszahleinerfinger 33.3 und einer darüber befestigten Tageszahleinerscheibe 33.4 besteht.
Letztere ist in Abbildung 3edargestellt und weist in der vorliegenden Ausführungsform fünf gleichgrosse Abschnitte auf, auf denen die Ziffern 1 bis 4 angebracht sind, während ein Abschnitt ohne Aufschrift bleibt oder die Ziffer 0 tragen kann. Die Ausrichtung und Stosssicherung des Tageszahleinerwerks 33 wird durch eine Tageszahleinerraste 33.5 sichergestellt, welche zwischen den Zähnen des Fünfersterns 33.1 eingreift.
[0023] Bei jeder vollständigen Umdrehung des Tageszahleinerwerks 33 bewegt der Tageszahleinerfinger 33.3 über ein Tageszahlfünferzwischenrad 34.6 sowie ein fest mit diesem verbundenes Tageszahlfünferantriebsrad 34.7, wobei diese beiden Räder frei drehbar im sogenannten Tageszahlfünferwerk 34 gelagert sind, einen in Abbildung 2adargestellten Tageszahlfünferring 35 um eine 1/73-Umdrehung weiter. Die weiteren Bestandteile des in Abbildung 3d dargestellten Tageszahlfünferwerks 34, deren Funktion weiter unten beschrieben werden wird, sind ein Tageszahlfünfereinstellrad 34.5, ein daran befestigtes Tageszahlfünferverbindungsrad 34.3 sowie ein Vierzigerstern 34.2, wobei eine in eine Drehrichtung wirkende Kupplung in Form eines am Vierzigerstern befestigten Federhakens 34.4 diesen Stern 34.2 an das Tageszahlfünferverbindungsrad 34.3 ankuppelt.
Schliesslich ist der Vierzigerstern 34.2 fest mit einem Vierzigertrieb 34.1 verbunden, welcher die Achse des Tageszahlfünferwerks 34 definiert. Diese Konstellation ist in Abbildung 3ain der Draufsicht und in Abbildung 3bim Schnitt sowie in den Abbildungen 2a und 2c perspektivisch dargestellt. Auch hier wird die Ausrichtung bzw. die Sicherung gegen Stösse von aussen mittels Rasten sichergestellt, wobei das Tageszahlfünferzwischenrad 34.6 durch die Zwischenradraste 34.8, das Tageszahlfünfereinstellrad 34.5 durch die Einstellradraste 34.9 und der Vierzigerstern 34.2 durch die Vierzigerstern raste 34.10 gesichert wird.
[0024] Wie aus den Abbildungen 1 und 3a ersichtlich, wird durch die Anzeige der Tageszahl im Jahreslauf 1.3, die in der vorliegenden Ausführungsform aus einer zu addierenden Fünfer- 1.3.1 und Eineranzeige 1.3.2 besteht, welche konkret durch den Tageszahlfünferring 35 und die Tageszahleinerscheibe 33.4 realisiert sind, dem Träger der Uhr ein Zähler von 1 bis 365 zur Verfügung gestellt. In der Fünferanzeige 1.3.1 wird die Tageszahl gerundet auf ein Vielfaches von 5 angezeigt, so dass der Tageszahlfünferring 35 365/5=73 Abschnitte, z.B. 36 Nummern für die Vielfachen von 10 und 37 Markierungen für die mit 5 endenden Zahlen, aufweist. In der Eineranzeige 1.3.2 wird die fehlende Einheit angezeigt, so dass sich etwa im Falle der Abbildung 1 die angezeigte Tageszahl aus der Anzeige in der Fünferanzeige 1.3.1, 150, und der Anzeige in der Eineranzeige 1.3.2, 1, zu 150+1=151 ergibt.
[0025] Die Tageszahlanzeige ist kein notwendiger Bestandteil eines erfindungsgemässen Anzeigemechanismus, ist jedoch insofern vorteilhaft, als durch die eindeutige Identifikation des Tages im Jahr die Einstellung anderer Funktionen des Mechanismus erleichtert wird, so wie dies weiter unten klar werden wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel muss die Anzeige der Tageszahl 1.3 im Falle eines Schaltjahres manuell korrigiert werden. Weiter wäre in einer anderen Ausführungsform das Hinzufügen eines dem Fachmann bekannten 4-Jahres-Kalenderrades denkbar, das ähnlich wie bei ewigen bzw. gregorianischen Kalendermechanismen eine solche manuelle Korrektur noch einfacher machen würde. Diese Variante wird im Folgenden nicht näher erläutert werden.
[0026] Die Einstellung der Anzeige der Tageszahl bzw. der hierfür vorgesehene Mechanismus lässt sich generell an Hand der Abbildung 3a erläutern. Dazu verfügt der erfindungsgemässe Mechanismus über eine Wippe 36, die in der vorliegenden Ausführungsform auf Grund der Aufteilung der Anzeige der Tageszahl 1.3 in Fünferanzeige 1.3.1 und Eineranzeige 1.3.2 gestattet, auch die Verstellung der Anzeige getrennt vorzunehmen, d.h. über einen Schnellverstellungsmodus, in dem nur die Fünferanzeige 1.3.1 korrigiert wird, oder über einen Normalverstellungsmodus, in dem beide Anzeigen 1.3.1 und 1.3.2 eingestellt werden.
Bei Betätigung der Oberseite 36.2 der Wippe drückt diese auf den Fünfereinstellhebel 36.3 zum Weiterschalten des Tageszahlfünferrings 35, bei Betätigung der Unterseite 36.1 der Wippe drückt diese auf den Einereinstellhebel 36.4 zum Weiterschalten sowohl der Tageszahleinerscheibe 33.4 als auch des Tageszahlfünferrings 35. In letzterem Falle wirkt der Einereinstellhebel 36.4 auf das Tageszahleinerrad 33.2 ein und schaltet dieses bei jeder Betätigung der Unterseite 36.1 der Wippe um einen Zahn weiter. Der weitere Ablauf im Räderwerk ist sodann wie vorstehend beschrieben, so dass damit die Tageszahleinerscheibe 33.4 und, bei Erreichen deren vollständiger Umdrehung, auch der Tageszahlfünferring 35 verstellt wird.
In ersterem Falle wirkt der Fünfereinstellhebel 36.3 sowohl auf das Tageszahlfünferzwischenrad 34.6 als auch auf das Tageszahlfünfereinstellrad 34.5 und schaltet diese beiden Räder bei jeder Betätigung der Oberseite 36.2 der Wippe 36 um einen Zahn weiter. Dies bewirkt zum einen über das am Tageszahlfünferzwischenrad 34.6 befestigte Tageszahlfünferantriebsrad 34.7 ein Weiterschalten des Tageszahlfünferrings 35 um eine 1/73-Umdrehung, ohne dass die Tageszahleinerscheibe 33.4 verstellt wird. Zum anderen wird mittels des Tageszahlfünfereinstellrads 34.5, des daran befestigten Tageszahlfünferverbindungsrads 34.3 und des die Kupplung zwischen dem Rad 34.3 und dem Vierzigerstern 34.2 realisierenden Federhakens 34.4 auch der Vierzigerstern 34.2 weitergeschaltet, wobei der Zweck dieser Weiterschaltung weiter unten näher erläutert werden wird.
[0027] Im Zusammenhang mit der Anzeige der Tageszahl 1.3 sei noch erwähnt, dass vorteilhafterweise auch eine Korrekturanzeige 1.3.3 vorgesehen werden kann, in welcher der Zeitbereich abgelesen werden kann, währenddessen die Tageszahl nicht wie oben dargestellt über die Wippe 36 manuell verstellt werden kann. Diese Verstellung ist je nach konkreter Ausgestaltung des Mechanismus etwa zwischen 23 Uhr und 2 Uhr nicht möglich. Zur Anzeige dieses Zeitbereichs kann der Mechanismus, wie in den Abbildungen 1 und 3a dargestellt, über ein entsprechendes Korrekturanzeigeräderwerk 37 verfügen. Hierfür wird zum Beispiel ein Korrekturbereichsanzeigerad 37.4 vom Zentrumsrad 11 über ein zugehöriges Räderwerk 37,1, 37.2, 37.3 mit einer Umdrehung pro Tag angetrieben.
Auf dem Korrekturbereichsanzeigerad 37.4 befindet sich eine Korrekturbereichsanzeigescheibe 37.5, auf welcher etwa ein farblich abgehobener Sektor 37.5.1 entsprechender Grösse den Zeitraum, währenddessen die manuelle Korrektur der Tageszahl nicht möglich ist, repräsentiert. Befindet sich dieser Sektor gegenüber einer fest angebrachten Markierung 37.6, so weiss der Träger der zugehörigen Uhr, dass er die Korrektur erst später vornehmen kann.
[0028] Nach der Beschreibung der Anzeige der Tageszahl im Jahreslauf 1.3 soll nun auf den Mechanismus zur Anzeige der Sonnenauf- und Sonnenuntergangszeiten näher eingegangen werden. Hierbei kann an die Beschreibung des Räderwerks zur Anzeige der Tageszahl direkt angeknüpft werden, insbesondere an die Feststellungen hinsichtlich des Aufbaus des Tageszahleinerwerks 33 und des Tageszahlfünferwerks 34. Wie beispielsweise aus Abbildung 3b ersichtlich ist, greift der Fünferstern 33.1 des Tageszahleinerwerks 33 in den Vierzigerstern 34.2 des Tageszahlfünferwerks 34 ein und dreht diesen bei jeder Weiterschaltung des Tageszahleinerrads 33.2 um einen Zahn um eine 1/40-Umdrehung.
Der fest am Vierzigerstern 34.2 angebrachte Vierzigertrieb 34.1 greift wiederum in ein Jahresrad 16 ein, wobei die Übersetzung derart gewählt ist, dass das Jahresrad 16 eine Umdrehung pro Jahr, d.h. alle 365 Tage ohne Berücksichtigung der Schaltjahre, vollzieht. Auf dem Jahresrad 16 sind nun ein sogenannter Sonnenaufgangszeiten- 16.1 und Sonnenuntergangszeitennocken 16.2 fest angebracht. Die Befestigung und Winkelausrichtung der Nocken auf dem Jahresrad 16 kann etwa einfach über einen Stift 16.3 in einer entsprechenden Nut der Nocken erfolgen, um einen leichten Austausch der Nocken zu ermöglichen, so wie dies in Abbildung 3adargestellt ist.
[0029] Entsprechende Sonnenaufgangs- 14.1 und Sonnenuntergangsrechenhebel 14.2 sind um einen Drehpunkt schwenkbar und werden an ihrem einen Ende durch zugehörige erste 15.1 und zweite Andrückfedern 15.2 gegen die Nocken 16.1 respektive 16.2 gehalten, während sie an ihrem anderen, mit einem verzahnten Sektor versehenen Ende im Eingriff mit einem sogenannten Sonnenaufgangs- 12.2 respektive einem Sonnenuntergangsanzeigerad 13.2 stehen. Zum einen tragen diese beiden letzteren Räder 12.2 und 13.2, wie etwa aus den Abbildungen 4b und 4c ersichtlich ist, einen Sonnenaufgangs- 12.3 respektive Sonnenuntergangszeiger 13.3, welche jeweils fest mit dem zugehörigen Rad 12.2, 13.2 verbunden sind.
Zum anderen sind das Sonnenaufgangs- 12.2 respektive das Sonnenuntergangsanzeigerad 13.2 jeweils fest an einem zugehörigen Sonnenaufgangs- 12.1 respektive einem Sonnenuntergangssteuerungsrad 13.1 angebracht, welche ihrerseits frei drehbar und rohrartig geschachtelt um die Achse des Zentrumsrads 11 angebracht sind, so wie dies beispielsweise in Abbildung 4berkennbar ist. Durch die Drehung des Jahresrads 16 bzw. der darauf angebrachten Nocken 16.1, 16.2 werden damit über die entsprechende Schwenkbewegung der Sonnenauf- 14.1 und Sonnenuntergangsrechenhebel 14.2 sowie die zugehörige Verdrehung der Sonnenaufgangs- 12.2 und Sonnenuntergangsanzeigeräder 13.2 sowohl die Zeiger 12.3, 13.3 für die Sonnenauf- bzw.
Sonnenuntergangszeit als auch die zugehörigen Steuerungsräder 12.1 bzw. 13.1, deren Funktion weiter unter erläutert werden wird, in eine für jeden Tag des Jahres eindeutige Winkelposition gebracht. Die Nocken besitzen hierfür eine entsprechende Form, die auf einen bestimmten Ort auf der Erdoberfläche abgestimmt ist. Bei Bedarf kann der Nockensatz einfach ausgewechselt und der Mechanismus einem anderen Ort auf der Erde angepasst werden. Die Zeiger 12.3, 13.3 geben daher in Abhängigkeit von der Jahreszeit und vom Ort, für den die Nocken geeignet sind, die Sonnenauf- und Sonnenuntergangszeit an der Anzeigeoberfläche des Mechanismus an.
[0030] Da die beiden Zeiger 12.3 und 13.3 sowie andere, weiter unten zu beschreibende Bauteile sich auf demselben Niveau befinden, ist die Winkelbewegung dieser Zeiger in der vorliegenden Ausführungsform zu begrenzen. Der mögliche Anzeigebereich für die Sonnenaufgangszeit ist daher auf etwa 1 Uhr 30 bis 10 Uhr 30 und derjenige für die Sonnenuntergangszeit auf etwa 13 Uhr 30 bis 22 Uhr 30 beschränkt. Da diese Bereiche jedoch ausreichend sind, um die Sonnenauf- und Sonnenuntergangszeit für alle Orte auf der Erde anzuzeigen, die sich unterhalb des 60. Breitengrades befinden und dort nicht mehr als 15[deg.] Längengraddifferenz in östlicher oder westlicher Richtung im Vergleich zum zentralen Längengrad der jeweiligen Weltzeitzone besitzen, ist diese Begrenzung in der Praxis nicht von wesentlicher Bedeutung; zudem ist der Mechanismus jederzeit gemäss neuer Vorgaben abänderbar.
[0031] Weiterhin ist an dieser Stelle anzumerken, dass eine wie oben geschildert erfolgende Verstellung der Tageszahl in der vorliegenden Ausführungsform eines erfindungsgemässen Mechanismus zugleich die Anzeige der Sonnenauf- und Sonnenuntergangszeiten 1.1 richtig einstellt, insofern die Anzeige der Tageszahl 1.3 primär als Hilfestellung zur eindeutigen Einstellung dieser Zeiten im Jahreslauf gedacht ist. Wie schon erwähnt, wäre es daher alternativ auch möglich, die Anzeige der Tageszahl 1.3 bzw. das zugehörige Räderwerk wegzulassen und das Jahresrad 16 durch ein einfacheres Getriebe mit einer Umdrehung pro Jahr anzutreiben. Die für den Träger der zugehörigen Uhr anwenderfreundlichere Variante mit der Anzeige der Tageszahl 1.3 wird jedoch bevorzugt.
[0032] Um sich nunmehr der Beschreibung des Tag- und Nacht-Mechanismus zuzuwenden, sei wiederum auf die Abbildungen 4b und 4cverwiesen. Aus der Schnittdarstellung der Abbildung 4b geht hervor, dass das Zentrumsrad 11 eine sogenannte 24-Stunden-Scheibe 11.1 trägt, welche die oberste Ebene der am Zentrumsrad 11 angeordneten Teile darstellt und die mittels einer Schraube 11.3 und einem an der Spitze des Zentrumsrohrs 11.2 angebrachten 24-Stunden-Scheibenkerns 11.4, der zur Winkelausrichtung der Scheibe 11.1 dient, am Zentrumsrohr 11.2 befestigt ist. Die 24-Stunden-Scheibe 11.1 ist eine in transmittierendem Modus arbeitende Polarisationsfilterscheibe und dreht sich mit dem Zentrumsrad 11 einmal pro Tag um sich selbst.
[0033] Analog zum Sonnenauf- 12.1 und Sonnenuntergangssteuerungsrad 13.1 ist zudem ein Tag-Nacht-Rad 20 frei drehbar und rohrartig geschachtelt um die Achse des Zentrumsrads 11 angebracht. Dieses Tag-Nacht-Rad 20 trägt, in der Ebene unterhalb der 24-Stunden-Scheibe 11.1, eine sogenannte Tag-Nacht-Scheibe 20.1, die mittels eines Tag-Nacht-Scheibenkerns 20.3 am viereckig gestalteten Ende 20.2.1 des Tag-Nacht-Rohrs 20.2 drehfest befestigt ist. Die Tag-Nacht-Scheibe 20.1 ist eine in reflektierendem Modus arbeitende Polarisationsfilterscheibe und erzeugt zusammen mit - und je nach relativer Lage - zur 24-Stunden-Scheibe 11.1 einen hellen oder dunklen Untergrund, je nachdem ob die Polarisationsrichtungen der beiden Scheiben 11.1 und 20.1 parallel oder senkrecht zueinander ausgerichtet sind.
In den Lagen zwischen diesen beiden Extrempositionen wird ein Übergangseffekt zwischen Hell und Dunkel bzw. umgekehrt erzeugt.
[0034] Zur Steuerung der relativen Lage zwischen der 24-Stunden-Scheibe 11.1 und der Tag-Nacht-Scheibe 20.1 ist am Zentrumsrad 11 mittels eines an dessen Rand angebrachten Satellitenstifts 11.5 ein Satellitenrad 11.6 sowie ein an diesem befestigter Steuerungssatellit 11.7 drehbar angebracht. Dies ist auch in der Draufsicht der Abbildung 4asowie in den Abbildungen 4dund 4edargestellt, der Steuerungssatellit 11.7 zudem im Detail in Abbildung 4f. Aus diesen Abbildungen ist auch ersichtlich, dass sich das Satellitenrad 11.6 im Eingriff mit dem Tag-Nacht-Rad 20 befindet und somit die Drehung der an diesem Rad angebrachten Tag-Nacht-Scheibe 20.1 kontrollieren kann.
Dies geschieht über den Steuerungssatelliten 11.7, dessen in zwei Ebenen angeordnete, innerhalb einer Ebene jeweils um 180[deg.] auseinanderliegende und ansonsten jeweils um 90[deg.] gegeneinander verschobene vier Doppelzähne 11.7.1, siehe beispielsweise Abbildung 4f, während der Drehung des Zentrumsrads einmal pro Tag um sich selbst abwechselnd am Rand des oben eingeführten Sonnenaufgangs- 12.1 respektive Sonnenuntergangssteuerungsrads 13.1 entlanggeführt werden. Diese Räder 12.1, 13.1 sind dabei im wesentlichen kreisförmig und besitzen einen Durchmesser, der so gewählt ist, dass sich der Steuerungssatellit 11.7 bei seiner Führung entlang des Umfangs dieser Räder nicht frei drehen kann und er somit immer in identischer Relativlage zum Zentrumsrad 11 bleibt.
Die Drehung des Zentrumsrades 11 bewirkt somit durch die Führung des Steuerungssatelliten 11.7 am Aussenumfang der Räder 12.1, 13.1 eine kontinuierliche Drehung des Satellitenrades 11.6, des mit ihm im Eingriff befindlichen Tag-Nacht-Rades 20 und damit der Tag-Nacht-Scheibe 20.1. Somit bleiben die beiden Polarisationsfilterscheiben 11.1, 20.1 während dieses Teils der Drehung des Zentrumsrades 11 in identischer Relativlage zueinander. Jedes der Räder 12.1 bzw. 13.2 besitzt jedoch einen Steuerungszahn 12.1.1 bzw. 13.1.1 mit einem Einschnitt auf beiden Seiten dieses Zahns, wobei jeder Steuerungszahn 12.1.1, 13.1.1, sobald er durch die Drehung des Zentrumsrads 11 einmal pro Tag um sich selbst in einen Doppelzahn 11.7.1 des Steuerungssatelliten 11.7 eingreift, jeweils eine Drehung des Steuerungssatelliten 11.7 um 90[deg.] bewirkt.
Dies hat auch zur Folge, dass durch den Eingriff des am Steuerungssatelliten 11.7 befestigten Satellitenrades 11.6 in das Tag-Nacht-Rad 20 dieses und somit die Tag-Nacht-Scheibe 20.1 um 90[deg.] gedreht wird. Damit wird die relative Lage der beiden Polarisationsfilterscheiben 11.1 und 20.1 um 90[deg.] gedreht und der Polarisationseffekt von Hell auf Dunkel oder umgekehrt verändert. Auf diese Weise lässt sich somit auf einfache und elegante Art und Weise eine Tag-Nacht-Anzeige 1.2 realisieren.
[0035] Der Zeitpunkt der Umschaltung von Tag auf Nacht bzw. umgekehrt wird zudem durch die Lage des Steuerungszahns 12.1.1 bzw. 13.1.1 des Sonnenaufgangs- 12.1 bzw. Sonnenuntergangssteuerungsrads 13.1 bestimmt, wobei deren Winkellage vermittels der Sonnenaufgangs- 14.1 und Sonnenuntergangsrechenhebel 14.2 durch die Sonnenaufgangszeiten- 16.1 und Sonnenuntergangszeitennocken 16.2 auf dem Jahresrad 16 bestimmt werden. Der Mechanismus zur Anzeige der Sonnenauf- und Sonnenuntergangszeiten steuert daher auf einfache, mechanische Art und Weise den Umschaltzeitpunkt des Tag-Nacht-Mechanismus, der dadurch eine realistische Darstellung der Länge von Tag und Nacht während des gesamten Jahreslaufes ermöglicht.
[0036] Zudem kann beispielsweise durch die Wahl der relativen Grösse des Sonnenaufgangs- 12.1 bzw. Sonnenuntergangssteuerungsrads 13.1, des Satellitenrades 11.6, des Steuerungssatelliten 11.7 und des Tag-Nacht-Rades 20 die Dauer des Umschaltprozesses, d.h. der vorgenannten 90[deg.]-Drehung, vorherbestimmt werden. Dadurch kann eine Animation für die Morgen- und Abenddämmerung verwirklicht werden, insofern der kontinuierliche Übergang von Hell nach Dunkel bzw. umgekehrt während der Änderung der Relativlage zwischen den beiden Polarisationsfilterscheiben 11.1 und 20.1 die Dämmerung simuliert.
Da der erfindungsgemässe Mechanismus bzw. die zugehörige Uhr zudem für einen bestimmten Ort auf der Erde gedacht ist und die Dauer des Dämmerungsprozesses ja vornehmlich vom Ort abhängt, kann durch vorherige, entsprechende Wahl der Grösse der bzw. der Übersetzung zwischen den oben genannten Rädern 11.6, 11.7, 20 auch dieser Effekt in der Tat wirklichkeitsnah gestaltet werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wurde die Dauer der Umschaltzeit zu etwa 2 Stunden gewählt, jedoch ist für den Betrachter am Beginn und am Ende der Änderung der Relativlage zwischen den beiden Polarisationsfilterscheiben 11.1 und 20.1 keine wesentliche Farbänderung erkennbar, so dass die simulierte Dauer der Morgen- bzw. Abenddämmerung etwa 1 Stunde 30 beträgt, was ungefähr den Verhältnissen in europäischen Breitengraden entspricht.
[0037] Die Tag-Nacht-Anzeige ist dabei keineswegs an die vorgenannte Ausführungsform gebunden, sondern kann beispielsweise auch mittels gängigen Tag-Nacht-Scheiben, welche helle und dunkle Sektoren zur Symbolisierung von Tag und Nacht aufweisen und meist in Verbindung mit einem Anzeigefenster verwendet werden, realisiert werden. In diesem Falle kann vorteilhafterweise im Übergangsbereich zwischen einem hellen und einem dunklen Sektor etwa ein Abschnitt mit einem kontinuierlichen Farbübergang angebracht werden, wobei dieser Abschnitt dann während der Dauer des Umschaltprozesses zur Animation der Morgen- und Abenddämmerung im Anzeigefenster sichtbar ist.
In dieser alternativen Ausführungsform würde beispielsweise die obengenannte 24-Stunden-Scheibe als feststehende, zweite Anzeigescheibe ausgebildet sein, welche besagtes Anzeigefenster inkorporiert und durch welches hindurch die farblich abgehobenen Sektoren auf der rotierenden Tag-Nacht-Scheibe sichtbar sind.
[0038] In der vorliegenden Ausführungsform des erfindungsgemässen Anzeigemechanismus wird jedoch ein Tag-Nacht-Mechanismus unter Zuhilfenahme von Polarisationsfilterscheiben bevorzugt, insofern sich dadurch auch eine Anzeige des von einem bestimmten Punkt auf der Erde aus sichtbaren Himmelsgewölbes 1.4 auf vorteilhafte Art und Weise integrieren lässt.
[0039] Zur näheren Beschreibung derselben zeigen die Abbildungen 5a und 5b eine Draufsicht auf eine Himmelsscheibe 40 samt deren Antrieb sowie einen Schnitt durch diesen Antrieb entlang der in Abbildung 5aeingezeichneten Linie III-III. Auf der Himmelsscheibe 40 ist, wie aus Abbildung 1ersichtlich, eine Himmelskarte 1.4 angebracht, auf welcher die Gestirne oder sonstigen Himmelsobjekte, die an dem der Uhr zugedachten Benutzungsort im Verlauf des Jahres zu beobachten sind, eingezeichnet sind.
Die Himmelsscheibe 40 ist in der Regel über den beiden vorhin erwähnten Polarisationsfilterscheiben 11.1, 20.1 der Tag-Nacht-Anzeige 1.2 angebracht, wodurch die eingezeichneten Himmelsobjekte je nach relativer Lage dieser Scheiben zueinander auf einem hellen oder dunklen Untergrund dargestellt und somit tagsüber schlechter respektive nachts besser erkennbar sind, was eine besonders interessante Darstellung des Himmelsgewölbes ermöglicht. Wie in Abbildung 1erkennbar, werden auf der Himmelskarte vorteilhafterweise zudem der sichtbare Bereich des Himmels sowie die vier Himmelsrichtungen angegeben.
[0040] Wie in Abbildung 5a eingezeichnet, ist dabei die Himmelsscheibe 40 auf einem Himmelsscheibenrad 40.1 befestigt, deren äussere Verzahnung im Eingriff mit einem Sideralzwischentrieb 40.2 steht. Dies ist in Abbildung 5b im Schnitt dargestellt. Der Sideralzwischentrieb 40.2 dient als Antrieb für den Mechanismus zur Anzeige des Himmelsgewölbes 1.4 und befindet sich direkt im Eingriff mit dem Basisuhrwerk, wobei dies auf einfache Art und Weise geschehen kann und daher wie beim Mechanismus zur Anzeige der Sonnenauf- und -untergangszeiten sowie beim Tag-Nacht-Mechanismus nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
[0041] Wie dem Vorstehenden zu entnehmen ist, weist ein erfindungsgemässer Mechanismus eine Anzeige der Sonnenauf- und -untergangszeiten an einem vorgegebenen Ort auf der Erde sowie eine Tag-Nacht-Anzeige auf. Letztere Anzeige wird dabei von ersterer mechanisch gesteuert, was den Vorteil mit sich bringt, dass der für diesen Ort richtige Zeitpunkt für die Umschaltung gewählt und damit die Länge von Tag und Nacht in realitätsnaher Art und Weise angezeigt werden kann. Zudem ist es möglich, eine Animation für die Morgen- und Abenddämmerung zu integrieren, welche diese zum richtigen Zeitpunkt und in ungefähr korrekter Dauer symbolisiert.
[0042] Vorzugsweise können noch weitere Anzeigen vorgesehen werden, etwa die Anzeige der Tageszahl im Jahreslauf, welche die Einstellung der Anzeige der Sonnenauf- und -untergangszeiten sehr einfach handhabbar macht, eine Anzeige des Himmelsgewölbes, sowie die Angabe der Sideral- und der Solarzeit, was dem erfindungsgemässen Mechanismus zu einer Anzeige einer Vielfalt astronomischer Daten aufwertet, deren Kombination sehr interessant für den Träger einer mit dem Mechanismus ausgestatteten Uhr sein kann.
[0043] Wie dem Vorstehendem zu entnehmen, braucht eine derartige Uhr nur über ein Uhrwerk zu verfügen, das die Kraftübertragung zum erfindungsgemässen Mechanismus erlaubt, was in der Regel keine Schwierigkeiten bereitet. Im Übrigen ist es nicht erforderlich, dass beispielsweise die Achse des Zentrumsrads des erfindungsgemässen Mechanismus mit dem Zentrum der Uhr übereinstimmt, was in anderen Worten bedeutet, dass der erfindungsgemässe Mechanismus auch als kleineres Bauteil etwa auf einer Seite des Uhrwerks in eine Uhr eingepasst werden kann.
The present invention relates to a display mechanism for astronomical data in watches according to the preamble of claim 1.
In mechanical watches, especially in wristwatches, attempts have long been made to integrate in addition to the usual display of the time also various other displays for different data, this is commonly referred to as a complication. These include first of all the date display in various detail, z. B. only the number of days in each month or both day and month or even year. In addition, one often finds a so-called day-night display, inasmuch as the vast majority of watches have a dial of 12 hours instead of 24 hours and thus allow in principle no distinction between daytime and nighttime.
Also, various forms of displaying the phases of the moon, the times of sunrise and sunset, the tides, the celestial vault, or other such astronomical data are known according to the nature and application of the clock. Often, these ads are only very realistic and provide z. B. in the case of a day-night display only one fixed, twelve-hour period regardless of the actual duration of the day and night period depending on the season and the location of the wearer of the clock on the earth is.
The present invention aims at the realization of a generic device, which in particular allows to realize a mechanical day and night display, in which the switching with the actual time of morning or Dusk and which also can display multiple astronomical data in an elegant, effective and at the same time simple manner, the device can be installed as an independent module in various watches and easily connected to the clockwork and the production of a gear train between the clockwork and The module can be realized very easily.
The display mechanism according to the invention is characterized for this purpose by the features mentioned in claim 1 and in the dependent claims, in particular by the fact that the day-night mechanism is mechanically controlled by the sunrise and sunset mechanism.
This has the advantage of having both of the aforementioned mechanisms simultaneously, and on the other to ensure the switch from daytime to nighttime display and vice versa each at the right time, this control is realized in a simple, mechanical way ,
In particular, the sunrise and sunset mechanism of the display mechanism has a sunrise and sunset time cam, which is the unique for each day of the year unique angular position of a respective sunrise or Sunset control wheel determine, and the day-night mechanism has a day-night disc, the rotation of which relative to a second indicator disc of the sunrise or Sunset control wheel is controlled. This can in particular be further developed by the features specified in more detail in claims 3 and 4 and executed in detail.
By these measures to achieve a particularly simple and advantageous manner of mechanical control of the switching process of the day-night mechanism.
In addition, the sunrise and sunset mechanism may additionally have an indication of the number of days in the year, which is preferably split into a single and five display to be added. As a result, the adjustment of the display of the sunrise and sunset times can be considerably simplified. This adjustment can also be done advantageously analogous to the splitting of the display of the number of days in a normal and in a Schnellverstellungsmodus.
The day-night mechanism may, in a preferred embodiment, especially a 24-hour disc and a day-night disc have, both of which are designed as polarizing filter discs. This allows a very realistic representation of the transition between day and night. By a clever design of the gear train of the day-night mechanism can also switch from day to night display or Conversely, not only at the right time, but also with the correct duration of the evening or Dawn coincide. This can be done by the features specified in claim 5.
Finally, the display mechanism according to the invention can also have an indication of the visible from a certain point on the earth from the heavens and / or an indication of the sidereal and / or solar time to a wealth of astronomical data in a compact manner in this Module or to provide the associated clock.
Further advantages generally result from the features mentioned in the dependent claims as well as the description below with the aid of the drawings in detail.
The accompanying drawings illustrate schematically and by way of example an embodiment of a display mechanism for astronomical data in watches according to the present invention.
Figure 1 shows a plan view of an inventive display mechanism, which is equipped with a day and night display, an indication of the sunrise and sunset times, an indication of the number of days in the year and a representation of the sky map.
Figure 2a is a perspective view of the mechanism in which the sky map or the day and night washers have been omitted for better visibility of the underlying gears; Figures 2b and 2c show parts of the mechanism in greater detail, namely Figure 2b shows the gearwheel to indicate the number of days in the year and, in Figure 2c, part of the mechanism for displaying the sunrise and sunset times.
Figure 3a is a plan view corresponding to Figure 2a on the inventive mechanism, wherein some parts have been omitted for ease of understanding of the gear train for displaying the number of days in the year round; Figure 3b shows a section of the mechanism along the line I-1 shown in Figure 3a; Figures 3c and 3d show explosive representations of parts of the gear train shown in Figure 3, and Figure 3e shows the one slice of the display of the number of days.
In Figure 4a is a plan view of the already shown in Figure 2c shown part of the mechanism for displaying the sunrise and sunset times; Figure 4b shows a section through this component along the line II-II shown in Figure 4a, for better understanding of which the above-mentioned disks are again shown in contrast to Figure 4a; Figure 4c is an exploded view of this component and Figures 4d, 4e and 4f show subassemblies and Parts thereof in plan view or perspective view.
Figure 5a shows a plan view of the sky disk together with its drive, and Figure 5b shows a section through this drive along the drawn in Figure 5a line III-III.
In the following, the invention will be described in detail with reference to the mentioned figures, which represent an embodiment of the invention by way of example.
The mechanism 1 shown in Figure 1 is designed to display astronomical data in watches, especially in wristwatches, and has an indication of the sunrise and sunset times. 1 1, a display of daytime and nighttime 1. 2, an indicator for the number of days in the year 1. 3 as well as a representation of the visible from a certain point on the earth from heavenly vault 1. 4 on. The sunrise (right display in Figure 1) and sunset times (left display) are here by the partial displays 1. 1. 2 and 1. 1. 1 reproduced, in particular in the form of corresponding pointer.
To simplify the setting of these times, the mechanism may be represented as shown in Figure 1 by an indication of the number of days in the year, i. H. a kind of counter from 1 to 365, which in the present embodiment of a five-to-be-added 1. Third 1 and one 1. Third 2 exists. The time range can also be displayed, during which the number of days can not be manually adjusted, as in the present case via the correction display 1. Third Third The day and night display 1. 2, which in the figure 1 symbolically by the reference numeral 1. 2 is indicated, is realized in the present embodiment by means of two superimposed, not visible in Figure 1 polarizing discs; Depending on the relative position of these disks to each other, a lighter or darker background is created, which symbolizes the day or night time.
At the same time the stars or other celestial objects which are on the above these two discs attached sky map 1. 4 are shown, thereby represented on a light or dark background and are thus better during the day or worse better at night, which allows a particularly interesting representation of the heavens. Here also advantageously the visible area of the sky and the four cardinal points are given.
The time of switching day and night display 1. 2 is controlled by the mechanism for displaying the sunrise and sunset times, the switching per se depending on the specific design of the mechanism take a certain time and thus an additional display, namely an animation for the morning and evening twilight, in the daytime and Night mechanism can be integrated. Other indications in the present mechanism can be given in the form of the solar time 1. 5 and that of the sideral 1. 6 be realized. Not all of these displays must be incorporated in a mechanism according to the invention, but for the sake of completeness an embodiment with all these displays will be described here.
In Figure 2a is a perspective view of the mechanism introduced above is illustrated, wherein the sky map or the day and night washers have been omitted for better visibility of the underlying gears. Figures 2b and 2c show individual parts of the mechanism in more detail, as will be explained in more detail below. To start with the description of the gear train for the display of the number of days during the year 1. 3, reference is also made to Figure 3a, which shows the mechanism in plan view, with some of the parts visible in Figure 2a omitted for ease of understanding.
The gear train of an inventive display mechanism is preferably mounted on the bridge side in the clock, so on the side of the clock, which is opposite to the time display. The drive of the entire mechanism can be ensured, for example, by a solar time wiper drive 10, which is driven by the base movement and will not be discussed further, insofar as independent of the present display mechanism, as only the possibility of power transmission to Solarzeitzwischentrieb must exist. From Solarzeitzwischentrieb 10, the driving force is forwarded to a center wheel 11, which rotates once a day in a clockwise direction.
The center wheel engages in a first Tageszahlzwischenrad 30 and this in a second Tageszahlzwischenrad 31, which in turn drives the daily number drive 32 with one revolution per day; this can be seen in Figure 3a, for example. A daily number drive finger 32 permanently attached to the daytime drive 32. 1 moves the daily delimiter 33 shown in FIG. 3 by one tooth a day. For this purpose, the daily number driving finger 32 intervenes. 1 in a Tageszahleinerrad 33. 2 of the Tageszahleinerwerks 33, which further from a on Tageszahleinerrad 33. 2 fortified five star 33. 1, a Tageszahleinerfinger 33. 3 and an attached Tageszahleinerscheibe 33. 4 exists.
The latter is shown in Figure 3d and, in the present embodiment, has five equal sections on which the numbers 1 to 4 are applied, while one section is left unsigned or can carry the number 0. The orientation and shock absorption of the Tageszahleinerwerks 33 is by a Tageszahleiner Rast 33. 5 ensured which between the teeth of the five-star 33rd 1 engages.
At each complete revolution of the day-counting line 33, the daily number-one-finger 33 moves. 3 via a daytime five-wheeler 34. 6 and a fixedly connected to this Tageszahlfünferantriebsrad 34th 7, these two wheels are freely rotatably mounted in the so-called Tageszahlfünferwerk 34, a in Figure 2adargestellt Tageszahlfünferring 35 by a 1/73 turn further. The other constituents of the daily number five workstation 34 shown in FIG. 3d, the function of which will be described below, are a daily number five-wheel 34. 5, a daily number five-link wheel 34 attached thereto. 3 and a forties 34. 2, wherein a coupling acting in a direction of rotation in the form of a fixed on the forties spring tongue 34th 4 this star 34. 2 to the daily number five-wheeler 34. 3 couples.
Finally, the forties is 34. 2 firmly with a forty-thirtieth 34. 1, which defines the axis of the Tageszahlfünferwerks 34. This constellation is shown in perspective in Figure 3 in the plan view and in Figure 3b in section and in Figures 2a and 2c. Again, the orientation or secured against shocks from outside by means of detents, wherein the Tageszahlfünferzwischenrad 34th 6 through the Zwischenradraste 34th 8, the daytime five-wheel 34. 5 through the Einstellradraste 34th 9 and the forties 34. 2 through the forties starred 34. 10 is secured.
As can be seen from Figures 1 and 3a, by the display of the number of days in the year 1. 3, which in the present embodiment consists of a five-to-be-added 1. Third 1 and one 1. Third 2 exists, which concretely by the Tageszahlfünferring 35 and the Tageszahleinerscheibe 33. 4 are implemented, the timer of the clock a counter from 1 to 365 provided. In the five-digit display 1. Third 1, the number of days rounded up to a multiple of 5 is displayed so that the daily number five ring 35 355/5 = 73 sections, e.g. B. 36 numbers for the multiples of 10 and 37 marks for those with 5 ending numbers. In the single ad 1. Third 2, the missing unit is displayed, so that, for example in the case of Figure 1, the number of days displayed is shown on the display in the five - digit display 1. Third 1, 150, and the display in the unit display 1. Third 2, 1, to 150 + 1 = 151.
The daytime display is not a necessary part of an inventive display mechanism, but is advantageous in that the clear identification of the day in the year facilitates the setting of other functions of the mechanism, as will become clear below. In the present embodiment, the display of the day number 1. 3 be corrected manually in the event of a leap year. In another embodiment, the addition of a 4-year calendar wheel known to those skilled in the art would be conceivable, similar to eternal or Gregorian calendar mechanisms would make such manual correction even easier. This variant will not be explained in detail below.
[0026] The setting of the display of the daily number or The mechanism provided for this purpose can generally be explained with reference to FIG. 3a. For this purpose, the inventive mechanism has a rocker 36, which in the present embodiment, due to the division of the display of the daily number. 1 3 in five display 1. Third 1 and one 1. Third 2 allows to make the adjustment of the display separately, d. H. via a quick-shift mode, in which only the five-digit display 1. Third 1, or via a normal shift mode in which both displays 1. Third 1 and 1. Third 2 are set.
When operating the top 36th 2 of the rocker pushes them on the Fünfereinstellhebel 36th 3 to advance the Tageszahlfünferrings 35, upon actuation of the bottom 36th 1 of the rocker presses this on the Einereinstellhebel 36th 4 for advancing both the Tageszahleinerscheibe 33rd 4 as well as the daily number five ring 35. In the latter case, the Einereinstellhebel 36 acts. 4 on the Tageszahleinerrad 33. 2 and turns this every time the bottom 36. 1 of the rocker by one tooth. The further sequence in the gear train is then as described above, so that thus the Tageszahleinerscheibe 33rd 4 and, upon reaching their complete revolution, and the daily number five ring 35 is adjusted.
In the former case, the Fünfereinstellhebel 36 acts. 3 on both the Tageszahlfünferzwischenrad 34. 6 as well as on the Tageszahlfünfereinstellrad 34th 5 and switches these two wheels each time the top 36. 2 of the rocker 36 by one tooth on. This causes on the one hand on the Tageszahlfünferzwischenrad 34th 6 fortified daytime five-wheel drive 34. 7 advances the daily number five ring 35 by a 1/73 turn, without the Tageszahleinerscheibe 33. 4 is adjusted. On the other hand, by means of the Tageszahlfünfereinstellrads 34. 5, of the daily number 5 compound key attached to it 34. 3 and the coupling between the wheel 34th 3 and the forties. 34. 2 realizing spring hook 34. 4 also the 40s 34. 2, the purpose of this handover will be explained in more detail below.
In connection with the display of the day number 1. 3 it should be mentioned that advantageously also a correction display. 1 Third 3 can be provided, in which the time range can be read while the number of days can not be manually adjusted as shown above via the rocker 36. This adjustment is not possible, depending on the specific design of the mechanism, for example between 11 pm and 2 am. To indicate this time range, the mechanism, as shown in Figures 1 and 3a, have a corresponding correction indicator gear 37. For this purpose, for example, a correction area indicator wheel 37 becomes. 4 from the center wheel 11 via an associated gear train 37, 1, 37. 2, 37. 3 driven with one revolution per day.
On the correction area display wheel 37. 4, there is a correction area display dial 37. 5, on which about a color raised sector 37. 5th 1 represents the period during which manual correction of the daily number is not possible. If this sector is opposite a fixed mark 37. 6, so knows the wearer of the associated clock, that he can make the correction later.
After the description of the display of the number of days in the year 1. 3 will now be discussed in more detail on the mechanism for displaying the sunrise and sunset times. This can be directly linked to the description of the gear train to display the daily number, in particular to the findings regarding the structure of the Tageszahleinerwerks 33 and the Tageszahlfünferwerks 34th As can be seen, for example, from FIG. 3b, the five-star 33 engages. 1 of the Tageszahleinerwerk 33 in the forties 34. 2 of the Tageszahlfünferwerk 34 and turns it every time the Tageszahleinerrads 33. 2 to one tooth by a 1/40 turn.
The feast on the forties of the 34th 2 attached forty years old 34. 1 again intervenes in a year wheel 16, wherein the translation is selected such that the year wheel 16 one revolution per year, d. H. every 365 days without taking leap years into account. On the year wheel 16 are now a so-called Sonnenaufgangszeiten- 16. 1 and sunset cam 16. 2 firmly attached. The attachment and angular orientation of the cam on the year wheel 16 can be about a pin 16 just about. 3 in a corresponding groove of the cams to allow easy replacement of the cams, as shown in Figure 3a.
Corresponding sunrise 14. 1 and sunset calculating lever 14. 2 are pivotable about a pivot point and are at their one end by associated first 15. 1 and second pressure springs 15. 2 against the cam 16. 1 respectively 16. 2 held at their other, provided with a toothed sector end in engagement with a so-called sunrise 12. 2 and a sunset display bike 13, respectively. 2 stand. On the one hand, these two latter wheels 12. 2 and 13. 2, as can be seen in Figures 4b and 4c, a sunrise 12. 3 respectively sunset pointers 13. 3, each fixed to the associated wheel 12th 2, 13. 2 are connected.
On the other hand, the sunrise 12. 2 respectively the sunset indicator wheel 13. 2 each at an associated sunrise 12. 1 and a sunset control wheel 13, respectively. 1 mounted, which in turn are freely rotatable and tube-like nested around the axis of the Zentrumsrads 11 are mounted, as shown for example in Figure 4berkennbar. By the rotation of the year wheel 16 or the cam 16 mounted thereon. 1, 16. 2 are thus about the corresponding pivoting movement of the sun 14. 1 and sunset calculating lever 14. 2 and the associated rotation of the Sunrise 12. 2 and sunset display wheels 13. 2 both the pointer 12th 3, 13. 3 for the sunrise or
Sunset time as well as the associated control wheels 12. 1 or 13th 1, whose function will be explained further below, brought into an unambiguous angular position for each day of the year. The cams have a corresponding shape for this, which is tuned to a specific location on the earth's surface. If necessary, the cam set can be easily replaced and the mechanism adapted to a different location on earth. The hands 12. 3, 13. Therefore, depending on the time of year and the location for which the cams are appropriate, Figures 3 indicate the sunrise and sunset times on the display surface of the mechanism.
Since the two pointers 12. 3 and 13. 3 and other components to be described below are at the same level, the angular movement of these hands in the present embodiment is to be limited. The possible display range for the sunrise time is therefore limited to approximately 1:30 to 10:30 and that for the sunset time to approximately 13:30 to 22:30. However, these areas are sufficient to indicate the sunrise and sunset times for all locations on Earth that are below 60. Latitude and there not more than 15 [deg. ] Longitude difference in east or west compared to the central longitude of the respective world time zone possess, this limitation is not essential in practice; In addition, the mechanism can be changed at any time according to new specifications.
Furthermore, it should be noted at this point that an as described above, adjustment of the number of days in the present embodiment of an inventive mechanism at the same time the display of the sunrise and sunset times. 1 1 correctly, so far as the display of the number of days 1. 3 is primarily intended as an aid to unambiguously setting these times during the course of the year. As already mentioned, it would therefore be alternatively possible to display the day number 1. 3 or omit the associated gear train and drive the year wheel 16 by a simpler transmission with one revolution per year. The more user-friendly variant for the wearer of the associated watch with the display of the number of days 1. 3 is preferred.
Turning now to the description of the day and night mechanism, again refer to Figures 4b and 4c. From the sectional view of Figure 4b shows that the center wheel 11 is a so-called 24-hour disk 11th 1 carries, which represents the top level of the arranged on the center wheel 11 parts and by means of a screw 11th 3 and one at the top of the center tube eleventh 2 attached 24-hour pan core 11. 4, the angle of rotation of the disc 11th 1, at the center tube 11th 2 is attached. The 24-hour disk 11. 1 is a transmissive polarizing filter disk and rotates with the center wheel 11 once a day.
[0033] Analogous to sunrise 12. 1 and sunset control wheel 13. 1 is also a day-night wheel 20 freely rotatable and tube-like nested around the axis of the Zentrumsrads 11 attached. This day-night wheel 20 carries, in the plane below the 24-hour disk 11. 1, a so-called day-night disk 20. 1, by means of a day-night disk core 20. 3 at the square shaped end 20. Second 1 of the day-night tube 20. 2 is rotationally fixed. The day-night disk 20. 1 is a polarizing filter disc operating in reflective mode and, together with and depending on the relative position, produces the 24-hour slice 11. 1 a light or dark background, depending on whether the polarization directions of the two discs 11th 1 and 20. 1 are aligned parallel or perpendicular to each other.
In the positions between these two extreme positions, a transition effect between light and dark or generated in reverse.
To control the relative position between the 24-hour disk 11th 1 and the day-night disk 20. 1 is at the center wheel 11 by means of a satellite pin 11 attached to its edge. 5 a satellite wheel 11. 6 and attached to this control satellite 11th 7 rotatably mounted. This is also shown in the plan view of Figure 4a, as shown in Figures 4d and 4d, the control satellite 11. 7 also in detail in Figure 4f. It can also be seen from these figures that the satellite wheel 11. 6 is in engagement with the day-night wheel 20 and thus the rotation of the attached to this wheel day-night-disc 20th 1 can control.
This is done via the control satellite 11. 7, arranged in two planes, within a plane each by 180 [deg. ] and otherwise 90 ° apart. ] shifted against each other four double teeth 11. 7th 1, see, for example, Figure 4f, during the rotation of the Zentrumsrads once a day around itself alternately on the edge of the above-introduced sunrise 12. 1 respectively sunset control wheel 13. 1 are guided along. These wheels 12. 1, 13. 1 are substantially circular and have a diameter which is chosen so that the control satellite 11. 7 can not rotate freely in his leadership along the circumference of these wheels and thus he always remains in identical position relative to the center wheel 11.
The rotation of the center wheel 11 thus effected by the guidance of the control satellite 11th 7 on the outer circumference of the wheels 12. 1, 13. 1 a continuous rotation of the satellite wheel eleventh 6, the day-night wheel 20 engaged with it and thus the day-night disk 20. 1. Thus, the two polarizing filter disks 11 remain. 1, 20. 1 during this part of the rotation of the Zentrumsrades 11 in identical relative position to each other. Each of the wheels 12. 1 or 13th 2, however, has a control tooth 12. 1. 1 or 13th 1. 1 with an incision on both sides of this tooth, each control tooth 12. 1. 1, 13. 1. 1 as soon as it rotates around itself into a double tooth 11 by the rotation of the center wheel 11 once a day 11. 7th 1 of the control satellite 11. 7 engages, one rotation of the control satellite 11th 7 at 90 [deg. ] causes.
This also has the consequence that by the intervention of the control satellite 11. 7 fixed satellite wheel 11. 6 in the day-night wheel 20 this and thus the day-night disk 20. 1 by 90 [deg. ] is turned. Thus, the relative position of the two polarizing filter disks 11. 1 and 20. 1 by 90 [deg. ] and the polarization effect changes from bright to dark or vice versa. In this way can thus be in a simple and elegant way a day-night display 1. 2 realize.
The time of switching from day to night or is also reversed by the position of the control tooth 12th 1. 1 or 13th 1. 1 of 12 Sunrise 1 or Sunset control wheel 13. 1 determines their angular position by means of the Sunrise 14. 1 and sunset calculating lever 14. 2 by the sunrise times 16. 1 and sunset cam 16. 2 be determined on the annual wheel 16. The dawn and sunset display mechanism therefore controls, in a simple, mechanical way, the switching time of the day-night mechanism, which thereby allows a realistic representation of the length of day and night throughout the year.
In addition, for example, by the choice of the relative size of the sunrise 12. 1 or Sunset control wheel 13. 1, the satellite wheel 11. 6, the control satellite 11. 7 and the day-night wheel 20 the duration of the switching process, d. H. the aforementioned 90 °. ] Rotation, be predetermined. Thus, an animation for the dawn and dusk can be realized, in that the continuous transition from light to dark or conversely, during the change of the relative position between the two polarizing filter discs 11. 1 and 20. 1 simulates the twilight.
Since the inventive mechanism or the associated clock is also intended for a particular place on earth and the duration of the twilight process depends primarily on the location, can by prior, appropriate choice of the size of or the translation between the above wheels 11. 6, 11. 7, 20 also this effect in fact be made realistic. In the illustrated embodiment, the duration of the switching time was selected to be about 2 hours, but is for the viewer at the beginning and at the end of the change in the relative position between the two polarizing filter discs 11th 1 and 20. 1 no significant color change recognizable, so that the simulated duration of the morning or Dusk is about 1 hour 30, which corresponds approximately to the conditions in European latitudes.
The day-night display is by no means bound to the aforementioned embodiment, but may, for example, by means of common day-night disks, which have light and dark sectors for symbolizing day and night and usually used in conjunction with a display window be realized. In this case, it is advantageously possible in the transition region between a light sector and a dark sector to arrange approximately a section with a continuous color transition, this section then being visible in the display window during the duration of the switching process for the animation of the dawn and dusk.
In this alternative embodiment, for example, the above-mentioned 24-hour disk would be formed as a fixed second display disk incorporating said display window and through which the color-raised sectors on the rotating day-night disk are visible.
In the present embodiment of the display mechanism according to the invention, however, a day-night mechanism with the aid of polarizing filter disks is preferred, insofar as it also provides an indication of the visible from a certain point on the earth from heaven. 4 can be integrated in an advantageous manner.
For a more detailed description of the same, Figures 5a and 5b show a plan view of a sky disk 40 together with its drive and a section through this drive along the line III-III indicated in Figure 5a. On sky disk 40, as shown in Figure 1, a sky map 1 is visible. 4, on which the stars or other celestial objects, which are to be observed at the time of the intended use of the watch during the year, are located.
The sky disk 40 is usually above the two aforementioned polarization filter disks 11. 1, 20. 1 of the day-night display 1. 2 attached, whereby the drawn celestial objects depending on the relative position of these discs to each other on a light or dark background and thus better during the day or better at night better recognizable, which allows a particularly interesting representation of the heavens. As can be seen in Figure 1, the sky map also advantageously indicates the visible area of the sky as well as the four cardinal directions.
As shown in Figure 5a, while the sky disc 40 is on a sky disc wheel 40th 1 fixed, the external teeth in engagement with a Sideralzwischentrieb 40th 2 stands. This is shown in section 5b. The sidereal intermediate 40. 2 serves as a drive for the mechanism for indicating the heavens 1. 4 and is directly in engagement with the base movement, which can be done in a simple manner and therefore as in the mechanism for displaying the sunrise and sunset times as well as the day-night mechanism is not the subject of the present invention.
As can be seen from the above, a mechanism according to the invention has an indication of the sunrise and sunset times at a given location on the earth as well as a day-night display. The latter display is mechanically controlled by the former, which has the advantage that the right time for the switchover is selected for this location and thus the length of day and night can be displayed in a realistic manner. In addition, it is possible to integrate an animation for the dawn and dusk, which symbolizes this at the right time and in approximately correct duration.
Preferably, further displays can be provided, such as the display of the number of days in the year, which makes the setting of the sunrise and sunset times very easy to handle, an indication of the heavens, as well as the indication of the sidereal and the solar time, which enhances the mechanism of the invention to display a variety of astronomical data, the combination of which may be of great interest to the wearer of a watch equipped with the mechanism.
As can be seen from the above, such a clock need only have a movement that allows the transmission of power to the inventive mechanism, which is usually difficult. Incidentally, it is not necessary that, for example, the axis of the center wheel of the mechanism according to the invention coincide with the center of the clock, which means in other words that the mechanism according to the invention can also be fitted as a smaller component on a side of the movement in a clock.